Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2824649C1 - Modular device and method for protecting person from electric shock - Google Patents

Modular device and method for protecting person from electric shock Download PDF

Info

Publication number
RU2824649C1
RU2824649C1 RU2023121827A RU2023121827A RU2824649C1 RU 2824649 C1 RU2824649 C1 RU 2824649C1 RU 2023121827 A RU2023121827 A RU 2023121827A RU 2023121827 A RU2023121827 A RU 2023121827A RU 2824649 C1 RU2824649 C1 RU 2824649C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase shifter
emergency
contacts
control unit
resistor
Prior art date
Application number
RU2023121827A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Паршиков
Original Assignee
Сергей Викторович Паршиков
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Викторович Паршиков filed Critical Сергей Викторович Паршиков
Application granted granted Critical
Publication of RU2824649C1 publication Critical patent/RU2824649C1/en

Links

Abstract

FIELD: electrical communication equipment.
SUBSTANCE: invention relates to switching devices for prevention of electric shock in case of damage of insulation of current-carrying parts of electrical installations. Invention discloses a device and method for protection against electric shock in case of damage of insulation of current-carrying parts of electrical installations (electrical equipment, electrical receivers) in rooms of civil purposes and for operation in mobile plants, characterized by frequent connections to AC network and subsequent outages, by detecting the emergency mode of the installation and controlling the contacts of the phase changer and the emergency disconnector.
EFFECT: ensuring safe operation of electrical installations due to automatic determination of the position of the phase conductor without a third point (often grounding) and automatic switching to the standard position (L—on the left, N—on the right) in case of incorrect connection.
7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к модульным электротехническим устройствам, в частности, к коммутационным устройствам для защиты человека от поражения электрическим током при повреждении изоляции токоведущих частей электроустановок (электрооборудования, электроприемников) в помещениях гражданского назначения и для эксплуатации в передвижных установках, характеризующихся частыми подключениями электроустановок к сети переменного тока и последующими отключениями.The invention relates to modular electrical devices, in particular, to switching devices for protecting a person from electric shock in the event of damage to the insulation of current-carrying parts of electrical installations (electrical equipment, electrical receivers) in civilian premises and for use in mobile installations characterized by frequent connections of electrical installations to an alternating current network and subsequent disconnections.

Область техникиField of technology

Наиболее вероятными причинами появления напряжения на корпусах электроустановок являются:The most probable reasons for the appearance of voltage on the housings of electrical installations are:

а) снижение сопротивления изоляции элементов электроустановок;a) reduction in insulation resistance of electrical installation elements;

б) обрыв нулевого проводника и занос напряжения по нулевому проводнику на все корпуса открытых проводящих частей электроустановок (далее - ОПЧ);b) breakage of the neutral conductor and transfer of voltage along the neutral conductor to all housings of open conductive parts of electrical installations (hereinafter referred to as OCP);

в) повреждение фазного провода, его падение и занос фазного напряжения на все ОПЧ;c) damage to the phase wire, its fall and transfer of phase voltage to all the power supply units;

г) в случае использования защитного зануления (далее PEN-проводник), при перепутывании контактов фазного и нулевого проводников, при повышении и понижении напряжения, при обрыве нулевого проводника, при попадании двух фаз в сеть, при появлении повышенного потенциала на нулевом проводнике.d) in case of using protective grounding (hereinafter referred to as PEN conductor), when the contacts of the phase and neutral conductors are mixed up, when the voltage increases or decreases, when the neutral conductor breaks, when two phases enter the network, when an increased potential appears on the neutral conductor.

Опасность по причине: а) устраняется применением устройств защитного отключения (далее УЗО) и/или дифференциальных автоматических выключателей (далее АВДТ), которые содержат в себе УЗО и автоматический выключатель, реагирующие на ток утечки, на ток перегрузки и на ток короткого замыкания; б) и в) как правило бывают на воздушных линиях и устраняются применением защиты, реагирующей на напряжение фазного провода между ОПЧ и землей, либо присоединением ОПЧ к защитному заземлению или к системе уравнивания потенциала (СУП); г) частично применением устройства типа ВКЗ (раскрыто далее по тексту) только при наличии заземления, сопротивление которого соответствует нормативной документации, в частности, правилам устройства электроустановок (ПУЭ). Однако, ВКЗ не рассчитано на случай, когда перепутаны контакты фазного и нулевого проводников без надлежащего заземления. При этом в сетях с заземлением, ВКЗ не обеспечивает должную защиту, например, при обрывах заземляющего проводника или при повышении сопротивления заземления, в частности, при износе контура заземления.The danger due to: a) is eliminated by using residual current devices (hereinafter RCD) and/or differential circuit breakers (hereinafter RCBO), which contain an RCD and a circuit breaker that respond to leakage current, overload current and short-circuit current; b) and c) are usually found on overhead lines and are eliminated by using protection that responds to the voltage of the phase conductor between the RCD and the ground, or by connecting the RCD to protective grounding or to the potential equalization system (PES); d) partially by using a VKZ type device (disclosed below) only if there is grounding, the resistance of which complies with the regulatory documentation, in particular, the Electrical Installation Rules (PUE). However, the VKZ is not designed for the case when the contacts of the phase and neutral conductors are mixed up without proper grounding. However, in networks with grounding, the VKZ does not provide adequate protection, for example, in the event of breaks in the grounding conductor or an increase in grounding resistance, in particular, in the event of wear of the grounding circuit.

УЗО и АВДТ фиксируют, при корректно выполненном заземлении, наличие утечки тока по разнице между токами: теми, что вышли из устройства, и теми, что вернулись обратно. Обычно дифференциальные автоматические выключатели и устройства защитного отключения срабатывают при токе: 10 мА, 30 мА, 100мА, 300 мА. При этом человек не может самостоятельно оторваться от проводника (корпуса ОПЧ) уже при силе тока в 10-15 мА.RCDs and RCDs record, if grounding is performed correctly, the presence of a current leak by the difference between the currents: those that left the device and those that returned. Usually, differential circuit breakers and residual-current devices operate at a current of: 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA. In this case, a person cannot independently tear himself away from the conductor (the RCD body) already at a current of 10-15 mA.

Т.е., ни одно из указанных устройств не позволяет полноценно осуществлять защиту человека от поражения электрическим током, например, в случае обрыва заземляющего проводника или при неправильном подключении модульных электротехнических устройств, в частности, при перепутанных фазном и нулевом проводах, в случае использования нулевого проводника в качестве защитного и так же в случаях, описанных выше.That is, none of the specified devices allows for full protection of a person from electric shock, for example, in the event of a break in the grounding conductor or incorrect connection of modular electrical devices, in particular, when the phase and neutral wires are mixed up, in the case of using the neutral conductor as a protective conductor, and also in the cases described above.

Из уровня техники известны устройства, которые обеспечивают защиту человека от поражения током, когда перепутаны фазный и нулевой проводники, что обеспечивается через использование третей точки (зачастую заземление), например, путем измерения цепи фазный проводник-заземляющий, нулевой проводник-заземляющий и сравнение полученных значений напряжения. Однако в сетях с отсутствующим заземлением или с заземлением, которое имеет высокое сопротивление, известные устройства имеют ограниченное применение.The prior art includes devices that provide protection for a person from electric shock when the phase and neutral conductors are mixed up, which is ensured by using a third point (often grounding), for example, by measuring the phase conductor-grounding, neutral conductor-grounding circuit and comparing the obtained voltage values. However, in networks with no grounding or with grounding that has high resistance, the known devices have limited application.

Так из уровня техники известно устройство защитного отключения, реагирующее как на дифференциальный ток, так и на напряжение «фаза-земля»/ «нейтраль-земля», т.е. выключатель с комбинированной защитой типа ВКЗ («УЗО-К»).Thus, a residual-current device is known from the state of the art that responds to both differential current and phase-to-ground/neutral-to-ground voltage, i.e. a circuit breaker with combined protection of the VKZ (“RUZO-K”) type.

Устройство защитного отключения комбинированное для электрической сети с заземленной нейтралью RU 100341 U1 (H02H 3/00, 10.12.2010), содержит выключатель автоматический с катушкой независимого расцепителя, дифференциальный трансформатор тока с первичными проводниками по числу питающих проводов электрической сети (2- или 4- проводные) и двумя вторичными обмотками, одна из которых через полупроводниковый пороговый элемент соединена с катушкой независимого расцепителя, отличающееся тем, что к выходу контакта полюса N выключателя присоединен дополнительный зажим защитного провода и вывод варистора, другой вывод варистора через вторую обмотку дифференциального трансформатора присоединен к входу блока питания и к зажиму заземления, а между выходами фазного и нулевого контактов выключателя включен конденсатор.A combined residual-current device for an electric network with a grounded neutral RU 100341 U1 (H02H 3/00, 10.12.2010) comprises an automatic switch with an independent trip coil, a differential current transformer with primary conductors equal to the number of power supply wires of the electric network (2- or 4-wire) and two secondary windings, one of which is connected to the independent trip coil via a semiconductor threshold element, characterized in that an additional clamp of the protective wire and a varistor terminal are connected to the output of the contact of pole N of the switch, the other varistor terminal is connected via the second winding of the differential transformer to the input of the power supply unit and to the ground terminal, and a capacitor is connected between the outputs of the phase and neutral contacts of the switch.

Недостатком УЗО-К является то, что при отсутствии надежного заземления определение положения фазного и нулевого проводников возможно только с использованием внешних средств, т.е. в самом устройстве подобная функция отсутствует.The disadvantage of the RCD-K is that in the absence of reliable grounding, determining the position of the phase and neutral conductors is only possible using external means, i.e. the device itself does not have such a function.

Кроме того, УЗО-К присуща особенность всех устройств защитного отключения - это возможность отключения только при наличии тока утечки. В случае отсутствия заземления и появления напряжения на нетоковедущих частях электроустановок, отключение произойдет только в случае касания нетоковедущих частей электроустановок. Т.е., как указано выше, УЗО-К сработает только при достижении минимального тока срабатывания, например, 30 мА.In addition, the RCD-K has a feature of all residual-current devices - it is the ability to switch off only in the presence of leakage current. In the absence of grounding and the appearance of voltage on non-current-carrying parts of electrical installations, switching off will occur only in the event of contact with non-current-carrying parts of electrical installations. That is, as indicated above, the RCD-K will operate only when the minimum tripping current is reached, for example, 30 mA.

Так же из уровня техники известно устройство для защиты от изменения напряжения питания по патенту SU 706904 А (H02H 7/10, 31.12.1979), в котором исполнительный орган, выполненный на электромагнитном реле, измерительный орган, выполненный на стабилизаторе и двух делителях напряжения, при этом устройство снабжено двумя оптронами и туннельными диодами, включенными последовательно со светодиодами оптронов между выводами стабилизатора и делителей, причем фоторезисторы оптронов включены параллельно реле. Цель изобретения повышение точности срабатывания устройства достигается за счет использования электрической связи между оптронами и тоннельными диодами.Also known from the prior art is a device for protection against changes in supply voltage according to patent SU 706904 A (H02H 7/10, 31.12.1979), in which the actuator is made on an electromagnetic relay, the measuring element is made on a stabilizer and two voltage dividers, while the device is equipped with two optocouplers and tunnel diodes connected in series with the optocouplers' LEDs between the terminals of the stabilizer and dividers, and the photoresistors of the optocouplers are connected in parallel with the relay. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the device's operation by using an electrical connection between the optocouplers and tunnel diodes.

Однако данное устройства не защищает от обрыва нулевого проводника, от перепутывания фазного и нулевого проводников, что может быть опасным в системах, где в качестве заземляющего проводника используется нулевой.However, this device does not protect against breakage of the neutral conductor, or from confusion of the phase and neutral conductors, which can be dangerous in systems where the neutral conductor is used as the grounding conductor.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для защитного отключения потребителей в трехфазной электрической сети переменного тока SU 961029 А (H02H 7/09, 23.09.1982), которое защищает, в том числе, в случае перепутывания нулевого провода сети с фазным (трехфазная сеть), что приводит к увеличению напряжения, которое насыщает магнитопровод устройства и происходит резкое увеличение потребляемого тока в 1,73 раза (например, 380 В вместо 220 В). Указанное устройство содержит трансформаторно-выпрямительный блок 1, выход которого через токоограничивающий элемент 2, например, резистор, включен между фазным и нулевым проводом, а к выходу подключены обмотки исполнительного контактора 3 и промежуточного реле 4. Блок 5 контроля и сигнализации, соединенный входами 6-9 с фазными и нулевым проводами сети, получает питание с выхода трансформаторно-выпрямительного блока через вход 10-11 и имеет три выхода. Выход 12-13, содержащий замыкающий контакт 14, сигнализирует о понижении напряжений фаз. Выход 15-16, содержащий замыкающий контакт 17, сигнализирует о повышении напряжения так же, как и выход 18-19, содержащий размыкающий контакт 20. В цепи обмотки исполнительного контактора 3 включен размыкающий контакт 20. В цепи обмотки исполнительного контактора 3 включен размыкающий контакт 21 промежуточного 4. Замыкающие контакты 22-25 исполнительного контактора подают напряжение сети на потребителей 26-28 и осуществляют защитное отключение.The closest technical solution to the declared one is the device for protective shutdown of consumers in a three-phase AC electrical network SU 961029 A (H02H 7/09, 23.09.1982), which protects, among other things, in the event of confusion of the neutral wire of the network with the phase wire (three-phase network), which leads to an increase in voltage that saturates the magnetic circuit of the device and a sharp increase in the consumed current by 1.73 times occurs (for example, 380 V instead of 220 V). The specified device contains a transformer-rectifier unit 1, the output of which through a current-limiting element 2, for example, a resistor, is connected between the phase and neutral wires, and the windings of the executive contactor 3 and the intermediate relay 4 are connected to the output. The control and signaling unit 5, connected via inputs 6-9 to the phase and neutral wires of the network, receives power from the output of the transformer-rectifier unit through input 10-11 and has three outputs. Output 12-13, containing closing contact 14, signals about decrease of phase voltages. Output 15-16, containing closing contact 17, signals about increase of voltage in the same way as output 18-19, containing opening contact 20. Opening contact 20 is connected in the circuit of winding of executive contactor 3. Opening contact 21 of intermediate contactor 4 is connected in the circuit of winding of executive contactor 3. Opening contacts 22-25 of executive contactor supply network voltage to consumers 26-28 and perform protective shutdown.

Недостатком данного устройства является обеспечение коммутации и защитного отключения на сеть с мощностью до 16 кВА. Причем, данное устройство не сможет отследить случай, когда перепутаны фазный и нулевой проводники, от которых запитывается устройство, в виду особенностей переменного тока (изменения полярности фазного проводника в сети 220В с частотой 50 Гц).The disadvantage of this device is that it provides switching and protective shutdown for a network with a capacity of up to 16 kVA. Moreover, this device will not be able to track the case when the phase and neutral conductors from which the device is powered are mixed up, due to the peculiarities of alternating current (changes in the polarity of the phase conductor in a 220 V network with a frequency of 50 Hz).

Заявленное устройство выполнено в корпусе и является отдельным модулем для защиты человека от поражения электрическим током (далее модульное устройство). Несмотря на то, что все блоки в заявленном устройстве запитаны электрически, в заявленном модульном устройстве реализована возможность преобразования сигнала, который распознается в корпусе устройства за счет определения емкостной связи фазного/нулевого проводника и земли, в читаемый слаботочный сигнал от опорного блока для блока управления, который выполнен с возможностью сравнивать сигналы, полученные от проводников (L, N) и на основании полученных значений выставлять соответствующий режим работы устройства, и в случае необходимости, или переключать провода (фазный и нулевой) в требуемое положение, или отключать нагрузку от устройства (например, отключает домашнюю сеть).The claimed device is made in a case and is a separate module for protecting a person from electric shock (hereinafter referred to as a modular device). Despite the fact that all units in the claimed device are electrically powered, the claimed modular device has the ability to convert a signal that is recognized in the device case by determining the capacitive coupling of the phase/neutral conductor and ground into a readable low-current signal from the reference unit for the control unit, which is made with the ability to compare signals received from conductors (L, N) and, based on the values obtained, set the appropriate operating mode of the device, and, if necessary, either switch the wires (phase and neutral) to the required position, or disconnect the load from the device (for example, disconnects the home network).

Емкостная электрическая связь - это взаимодействие двух контуров при помощи емкости, общей для обоих контуров. В рассматриваемом случае контурами являются фазный/нулевой проводник и земля, а емкостью между ними является воздух. За счет чего возникает разность потенциалов (напряжение), наличие которой и распознает опорный блок. Таким образом далее по тексту термин сигнал емкостной связи (далее сигнал) обозначает разность потенциалов между каждым из проводников и землей через диэлектрическую среду, которой является воздух. Нулевой проводник не имеет выраженной емкостной связи с землей, при этом емкостная связь для фазного проводника будет всегда выше, чем на нулевом проводнике.Capacitive electrical coupling is the interaction of two circuits using a capacitance common to both circuits. In this case, the circuits are the phase/neutral conductor and the ground, and the capacitance between them is air. Due to this, a potential difference (voltage) arises, the presence of which is recognized by the reference block. Thus, further in the text, the term capacitive coupling signal (hereinafter signal) denotes the potential difference between each of the conductors and the ground through a dielectric medium, which is air. The neutral conductor does not have a pronounced capacitive coupling with the ground, while the capacitive coupling for the phase conductor will always be higher than on the neutral conductor.

Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении безопасной эксплуатации электроустановок, за счет автоматического определения положения фазного проводника без третьей точки (зачастую заземления) и их автоматического переключения в стандартное положение (L - слева, N - справа) в случае неправильного их подключения.The technical result of the claimed invention consists in ensuring the safe operation of electrical installations, due to the automatic determination of the position of the phase conductor without a third point (often grounding) and their automatic switching to the standard position (L - left, N - right) in the event of their incorrect connection.

Заявленный технический результат достигается за счет реализации модульного устройства и способа для защиты человека от поражения электрическим током. Причем модульное устройство для защиты человека от поражения электрическим током содержит блок питания, блок управления, фазовращатель и аварийный разъединитель. Блок питания и фазовращатель выполнены с возможностью получать напряжение от сети, причем блок питания соединен с блок управления, опорным блоком, фазовращателем и аварийным разъединителем для их запитки. Для автоматического определения положения фазного проводника модульное устройство содержит опорный блок, выполненный с возможностью преобразования сигналов от проводников сети, полученных поочередно от фазовращателя, за счет использования емкостной связи проводников и земли, в читаемый сигнал для блока управления, для чего включает в себя: транзистор и резисторную оптопару и по меньшей мере три резистора, причем транзистор связан с фазовращателем через первый резистор и связан со вторым резистором, причем первый и второй резисторы связаны между собой, и транзистор связан с оптопарой, фоторезистор которой образует с третьим резистором делитель напряжения, и блок управления, выполненный с возможностью определения значений сопротивления от сигналов, получаемых от делителя напряжения опорного блока и с возможностью управления контактами фазовращателя и аварийного разъединителя для продолжения работы в требуемом режиме на основании данных сравнения сопротивлений.The claimed technical result is achieved by implementing a modular device and method for protecting a person from electric shock. Moreover, the modular device for protecting a person from electric shock contains a power supply unit, a control unit, a phase shifter and an emergency disconnector. The power supply unit and the phase shifter are designed with the ability to receive voltage from the network, and the power supply unit is connected to the control unit, the support unit, the phase shifter and the emergency disconnector for their power supply. For automatic determination of the phase conductor position, the modular device comprises a reference unit configured to convert signals from the network conductors, received alternately from the phase shifter, by using capacitive coupling of the conductors and the ground, into a readable signal for the control unit, for which purpose it includes: a transistor and a resistor optocoupler and at least three resistors, wherein the transistor is connected to the phase shifter via the first resistor and is connected to the second resistor, wherein the first and second resistors are connected to each other, and the transistor is connected to the optocoupler, the photoresistor of which forms a voltage divider with the third resistor, and a control unit configured to determine the resistance values from signals received from the voltage divider of the reference unit and to control the contacts of the phase shifter and the emergency disconnector to continue operation in the required mode based on the resistance comparison data.

Причем блок управления осуществляет управление контакты фазовращателя и аварийного разъединителя модульного устройства: при нормальном режиме работы за счет замыкания контактов реле аварийного разъединителя, при предаварийном режиме работы за счет переключения контактов фазовращателя на противоположные и за счет замыкание контактов реле аварийного разъединителя, а в случае аварийного режима работы за счет отсутствия управления контактами фазовращателя и аварийного разъединителя.Moreover, the control unit controls the contacts of the phase shifter and the emergency disconnector of the modular device: in normal operating mode by closing the contacts of the emergency disconnector relay, in pre-emergency operating mode by switching the contacts of the phase shifter to the opposite ones and by closing the contacts of the emergency disconnector relay, and in the case of emergency operating mode by not controlling the contacts of the phase shifter and the emergency disconnector.

В качестве транзистора 3.3 опорного блока 3 использован биполярный транзистор или полевой транзистор.A bipolar transistor or field-effect transistor is used as transistor 3.3 of the supporting block 3.

При этом в устройстве может быть реализован блок гальванической развязки, включающий в себя резисторную оптопару, по меньшей мере два резистора, и запитанный через опорный блок. Каждый из: фазовращатель и аварийный разъединитель могут включать в себя по меньшей мере по одному переключающему реле с двумя группами контактов или могут включать в себя по меньшей мере два переключающих реле.In this case, a galvanic isolation unit may be implemented in the device, including a resistor optocoupler, at least two resistors, and powered through a support unit. Each of the phase shifter and the emergency disconnector may include at least one switching relay with two groups of contacts or may include at least two switching relays.

Так же модульное устройство может дополнительно включать в себя дисплей 6 или светодиоды для индикации, и блок 7 самодиагностики и контроля напряжения.The modular device can also additionally include a display 6 or LEDs for indication, and a self-diagnostic and voltage control unit 7.

Причем способ защиты человека от поражения электрическим током, включает в себя следующую последовательность действий: поочередное получение сигналов от каждого из проводников сети опорным блоком модульного устройства через фазовращатель, преобразование сигнала от каждого из проводников опорным блоком в читаемый сигнал для блока управления, за счет использования емкостной связи проводников и земли, определения положения фазного проводника блоком управления за счет сравнения значений сопротивления от каждого из полученных сигналов от фазного и нулевого проводников сети, полученных от опорного блока, и выставление режимов работы модульного устройства блоком управления путем управления контактами фазовращателя и аварийного разъединителя на основании данных сравнения, полученных значений сопротивления. Выставляются следующие режимы работы модульного устройства: нормальный режим работы, предаварийный режим работы и аварийный режим.Moreover, the method of protecting a person from electric shock includes the following sequence of actions: alternately receiving signals from each of the network conductors by the reference unit of the modular device through the phase shifter, converting the signal from each of the conductors by the reference unit into a readable signal for the control unit, due to the use of capacitive coupling of the conductors and the ground, determining the position of the phase conductor by the control unit due to comparing the resistance values from each of the signals received from the phase and neutral conductors of the network, received from the reference unit, and setting the operating modes of the modular device by the control unit by controlling the contacts of the phase shifter and the emergency disconnector based on the comparison data, the obtained resistance values. The following operating modes of the modular device are set: normal operating mode, pre-emergency operating mode and emergency mode.

Управление фазовращателем и аварийным разъединителем модульного устройства осуществляется при нормальном режиме работы за счет замыкания контактов реле аварийного разъединителя, при предаварийном режиме работы за счет переключения контактов фазовращателя на противоположные и замыкания контактов реле аварийного разъединителя, а в случае аварийного режима работы за счет отсутствия управления контактами фазовращателя и аварийного разъединителя.The phase shifter and emergency disconnector of the modular device are controlled in normal operation by closing the contacts of the emergency disconnector relay, in pre-emergency operation by switching the phase shifter contacts to the opposite ones and closing the contacts of the emergency disconnector relay, and in the event of emergency operation by not controlling the contacts of the phase shifter and emergency disconnector.

Для пояснения реализации изобретения приведены следующие чертежи.The following drawings are provided to illustrate the implementation of the invention.

На фиг. 1 представлен основной вариант функциональной схемы реализации модульного устройства;Fig. 1 shows the basic version of the functional diagram for the implementation of a modular device;

На фиг. 2 представлена функциональная схема опорного блока;Fig. 2 shows the functional diagram of the support block;

На фиг. 3 представлен пример использования заявленного устройства;Fig. 3 shows an example of using the claimed device;

На фиг. 4 представлена схема коммутации устройства в соответствии с режимами работы;Fig. 4 shows the switching diagram of the device in accordance with the operating modes;

На фиг. 5 представлен вариант функциональной схемы реализации модульного устройства с дополнительными блоками.Fig. 5 shows a variant of the functional diagram of the implementation of a modular device with additional blocks.

В основном варианте реализации изобретения модульное устройство содержит (фиг.1): блок 1 питания, блок 2 управления, опорный блок 3, фазовращатель 4, аварийный разъединитель 5. Связи между блоками устройства выполнены стандартными средствами для устройств данного типа.In the main embodiment of the invention, the modular device contains (Fig. 1): power supply unit 1, control unit 2, support unit 3, phase shifter 4, emergency disconnector 5. The connections between the units of the device are made by standard means for devices of this type.

Блок 1 питания напрямую связан с блоком 2 управления, опорным блоком 3, фазовращателем 4, аварийным разъединителем 5.Power supply unit 1 is directly connected to control unit 2, support unit 3, phase shifter 4, emergency disconnector 5.

В качестве блока 1 питания может использоваться понижающий AC-DC преобразователь для преобразования напряжения переменного тока AC 230В в стабилизированное напряжение 5В постоянного тока DC с максимальным выходным током до 3 ампер.As a power supply unit 1, a step-down AC-DC converter can be used to convert AC 230V voltage into a stabilized DC 5V voltage with a maximum output current of up to 3 amperes.

В качестве блока 2 управления предпочтительно может использоваться микроконтроллер. Так же для управления и контроля возможно применение блоков транзисторной сборки, процессоров, компараторов и т.д.A microcontroller can preferably be used as control unit 2. Transistor assembly units, processors, comparators, etc. can also be used for control and monitoring.

Опорный блок 3 (фиг. 2) выполняет функцию преобразования сигналов от проводников сети, в читаемый слаботочный сигнал для блока 2 управления и включает в себя: по меньшей мере три резистора (3.1, 3.2, 3.4), транзистор 3.3, резисторную оптопару 3.5.The support block 3 (Fig. 2) performs the function of converting signals from the network conductors into a readable low-current signal for the control block 2 and includes: at least three resistors (3.1, 3.2, 3.4), a transistor 3.3, and a resistor optocoupler 3.5.

В качестве транзистора 3.3 предпочтительно может быть использован биполярный транзистор, а также может быть использован полевой транзистор.As the transistor 3.3, a bipolar transistor may preferably be used, and a field-effect transistor may also be used.

Транзистор 3.3 выполнен для управления напряжением, подаваемым на резисторную оптопару 3.5, для чего транзистор 3.3 связан с блоком 1 питания, с фазовращателем 4 через первый резистор 3.1 и с оптопарой 3.5. Первый резистор 3.1 выполняет функцию ограничения тока. Так же к транзистору 3.3 подключен второй резистор 3.2, связанный с первым резистором 3.1 для понижения чувствительности транзистора 3.3 к входным сигналам от фазовращателя 4. При этом к оптопаре 3.5 подключен третий резистор 3.4, образующий с внутренним фоторезистором оптопары 3.5 делитель напряжения (не показан). Для стабильной работы оптопары 3.5, может быть добавлен четвертый резистор 3.6.Transistor 3.3 is designed to control the voltage supplied to the resistor optocoupler 3.5, for which purpose transistor 3.3 is connected to power supply unit 1, to phase shifter 4 via first resistor 3.1 and to optocoupler 3.5. The first resistor 3.1 performs the function of current limiting. Also connected to transistor 3.3 is the second resistor 3.2, connected to the first resistor 3.1 to reduce the sensitivity of transistor 3.3 to input signals from phase shifter 4. In this case, the third resistor 3.4 is connected to optocoupler 3.5, forming a voltage divider (not shown) with the internal photoresistor of optocoupler 3.5. For stable operation of optocoupler 3.5, a fourth resistor 3.6 can be added.

Так же в опорном блоке 3 могут применяться диоды, конденсаторы и дополнительные резисторы, - в качестве обвязки, для увеличения точности распознавания сигнала.Also, diodes, capacitors and additional resistors can be used in the support block 3 as strapping to increase the accuracy of signal recognition.

Причем возможна реализация резисторной оптопары 3.5 и по меньшей мере одного резистора 3.4, как отдельного блока гальванической развязки. В таком случае блок гальванической развязки, запитывается через опорный блок 3.Moreover, it is possible to implement a resistor optocoupler 3.5 and at least one resistor 3.4 as a separate galvanic isolation unit. In this case, the galvanic isolation unit is powered through the support unit 3.

Каждый из: фазовращатель 4 и аварийный разъединитель 5 включают в себя по меньшей мере по одному переключающему реле с двумя группами контактов (фиг. 3, не отмечены), или возможно применять по два переключающих реле в каждом из указанных устройств. Так же фазовращатель 4 и аварийный разъединитель 5 могут быть объединены в одном реле или возможно применять иные виды коммутационных приборов, например, симисторы, твердотельные реле и т.п..Each of the phase shifter 4 and the emergency disconnector 5 includes at least one switching relay with two groups of contacts (Fig. 3, not marked), or it is possible to use two switching relays in each of the said devices. Also, the phase shifter 4 and the emergency disconnector 5 can be combined in one relay or it is possible to use other types of switching devices, for example, triacs, solid-state relays, etc.

Дополнительно (фиг. 5) модульное устройство может включать в себя дисплей 6, блок 7 самодиагностики и контроля напряжения.Additionally (Fig. 5), the modular device may include a display 6, a self-diagnostic unit 7 and a voltage control unit.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На фиг. 4 приведен пример использования модульного устройства в сети гражданского назначения. Модульное устройство устанавливается после вводного автоматического выключателя до групповых автоматических выключателей или УЗО, АВДТ, и.т.д. и подключается верхними клеммами в сеть, нижними клеммами к нагрузке.Fig. 4 shows an example of using a modular device in a civil network. The modular device is installed after the input circuit breaker before the group circuit breakers or RCDs, RCDs, etc. and is connected to the network with its upper terminals and to the load with its lower terminals.

В электрическую сеть напрямую подключаются (к фазе (L), ноль (N), если перепутано, то наоборот) следующие блоки, заявленного устройства: блок 1 питания, фазовращатель 4 (фиг. 1, 4).The following units of the declared device are directly connected to the electrical network (to phase (L), zero (N), if mixed up, then vice versa): power supply unit 1, phase shifter 4 (Fig. 1, 4).

При включении устройства в сеть напряжение поступает на блок 1 питания и фазовращатель 4, далее через фазовращатель 4 на аварийный разъединитель 5.When the device is connected to the network, voltage is supplied to power supply unit 1 and phase shifter 4, then through phase shifter 4 to emergency disconnector 5.

Питание подается от блока 1 питания на блок 2 управления, опорный блок 3, фазовращатель 4 и аварийный разъединитель 5.Power is supplied from power supply unit 1 to control unit 2, support unit 3, phase shifter 4 and emergency disconnector 5.

Выполняется инициализация блока 2 управления. Блок 2 управления начинает считывать сигнал с левой клеммы устройства (общепринято L - слева) через опорный блок 3 с фазовращателя 4, запоминает значение сигнала, затем подает сигнал на переключение фазовращателя 4 и так же считывает сигнал с правой клеммы (общепринято N - справа), за счет переключения фазовращателя 4, и сравнивает полученные значения сигналов, далее выставляет режим работы модульного устройства (фиг. 1-3).Initialization of control unit 2 is performed. Control unit 2 begins to read the signal from the left terminal of the device (usually L - left) through the reference unit 3 from the phase shifter 4, remembers the signal value, then sends a signal to switch the phase shifter 4 and also reads the signal from the right terminal (usually N - right), due to switching the phase shifter 4, and compares the received signal values, then sets the operating mode of the modular device (Fig. 1-3).

Опорный блок 3 (фиг. 2), по очереди принимает сигналы с фазы (L), потом с нуля (N) сети (если перепутано, то наоборот) от фазовращателя 4 через первый резистор 3.1, при этом второй резистор 3.2 понижает чувствительность транзистора 3.3, и соответственно сигналы от транзистора (3.3) по очереди подаются на резисторную оптопару 3.5, где в зависимости от уровня сигнала, поступающего от опорного блока 3, происходит свечение в резисторной оптопаре 3.5.The reference block 3 (Fig. 2) receives signals in turn from the phase (L), then from zero (N) of the network (if mixed up, then vice versa) from the phase shifter 4 through the first resistor 3.1, while the second resistor 3.2 reduces the sensitivity of the transistor 3.3, and accordingly the signals from the transistor (3.3) are fed in turn to the resistor optocoupler 3.5, where, depending on the level of the signal coming from the reference block 3, glow occurs in the resistor optocoupler 3.5.

Т.к. на опорный блок 3 сигналы с фазы (L) и с нуля (N) приходят поочередно, то разность потенциалов (напряжение) возникает за счет выше описанной емкостной связи каждого из проводников и земли, что и распознает транзистор 3.3.Since the signals from phase (L) and zero (N) arrive at reference block 3 alternately, the potential difference (voltage) arises due to the above-described capacitive coupling of each of the conductors and the ground, which is recognized by transistor 3.3.

Степень открытия транзистора 3.3 всегда выше для фазного проводника, чем для нулевого. Таким образом, напряжение, подаваемое на оптопару 3.5 от транзистора 3.3, всегда будет выше от фазного проводника, чем от нулевого, и соответственно свечение в оптопаре 3.5 будет различным для проводников.The degree of opening of transistor 3.3 is always higher for the phase conductor than for the neutral conductor. Thus, the voltage supplied to optocoupler 3.5 from transistor 3.3 will always be higher from the phase conductor than from the neutral conductor, and accordingly the glow in optocoupler 3.5 will be different for the conductors.

Резисторная оптопара 3.5 (фиг. 2) получает сигналы от опорного блока 3. Значение интенсивности свечения диода (не показан) резисторной оптопары 3.5 регистрируется внутренним фоторезистором (не показан) оптопары 3.5. Сопротивление фоторезистора изменяется в зависимости от интенсивности свечения диода, чем ярче свечение диода, тем ниже сопротивление фоторезистора.Resistor optocoupler 3.5 (Fig. 2) receives signals from reference block 3. The value of the glow intensity of the diode (not shown) of resistor optocoupler 3.5 is recorded by an internal photoresistor (not shown) of optocoupler 3.5. The resistance of the photoresistor changes depending on the glow intensity of the diode; the brighter the glow of the diode, the lower the resistance of the photoresistor.

Блок 2 управления считывает значения сопротивления с фоторезистора резисторной оптопары 3.5, за счет делителя напряжения (см. выше), вычисляет значения сопротивлений от каждого из проводников и сравнивает полученные значения сопротивлений.Control unit 2 reads the resistance values from the photoresistor of the resistor optocoupler 3.5, using the voltage divider (see above), calculates the resistance values from each of the conductors and compares the obtained resistance values.

На основании данных сравнения сопротивлений блок 2 управления определяет который из проводников является фазным и устанавливает дальнейший режим работы модульного устройства (тот проводник, у которого значение сопротивления ниже, - фазный проводник).Based on the resistance comparison data, control unit 2 determines which of the conductors is the phase conductor and sets the further operating mode of the modular device (the conductor with the lower resistance value is the phase conductor).

Блок 2 управления устанавливает следующие режимы (Фиг. 4) управления устройством:Control unit 2 sets the following modes (Fig. 4) for controlling the device:

(1) нормальный режим работы,(1) normal operating mode,

(2) предаварийный режим работы,(2) pre-emergency operating mode,

(3) аварийный режим.(3) emergency mode.

После инициализации устройства, осуществляется определение положения фазного проводника (общепринято L - слева, N - справа).After initialization of the device, the position of the phase conductor is determined (usually L - on the left, N - on the right).

Определение положения фазного проводника происходит за счет емкостной связи фазного и нулевого проводников и земли, эту связь поочередно распознает опорный блок 3, далее сигналы поочередно гальванически развязывается помощью резисторной оптопары 3.5 и их считывает блок 2 управления, путем измерения сопротивления с фоторезистора, находящегося в составе резисторной оптопары 3.5, за счет делителя напряжения (см. выше). Таким образом, сопротивление фоторезистора резисторной оптопары 3.5, при подаче на него сигнала от транзистора 3.3, который считан с фазного проводника будет всегда ниже, чем сигнал, считанный с нулевого.The phase conductor position is determined by means of capacitive coupling of the phase and neutral conductors and the ground, this coupling is alternately recognized by the reference unit 3, then the signals are alternately galvanically isolated by means of the resistor optocoupler 3.5 and they are read by the control unit 2, by measuring the resistance from the photoresistor, which is part of the resistor optocoupler 3.5, by means of the voltage divider (see above). Thus, the resistance of the photoresistor of the resistor optocoupler 3.5, when a signal is applied to it from the transistor 3.3, which is read from the phase conductor, will always be lower than the signal read from the neutral conductor.

Управление контактами осуществляется на основании данных сравнения сигналов от фазного и нулевого проводника, т.е. проводник, с которого сопротивление ниже, - фазный проводник. Для корректной работы блока 2 управления полученные значения, как величины, не имеют определяющего значения.The contacts are controlled based on the comparison data of signals from the phase and neutral conductors, i.e. the conductor with the lower resistance is the phase conductor. For the correct operation of control unit 2, the obtained values, as quantities, do not have a determining value.

На основании указанных данных сравнения сопротивлений, блок 2 управления устанавливает режим работы модульного устройства путем управления контактами фазовращателя 4 и аварийного разъединителя 5.Based on the specified resistance comparison data, control unit 2 sets the operating mode of the modular device by controlling the contacts of phase shifter 4 and emergency disconnector 5.

(1) В случае нормального режима работы (1:0, фаза слева) управляющий сигнал:(1) In case of normal operation (1:0, phase left) the control signal:

- на ВКЛЮЧЕНИЕ аварийного разъединителя 5 (замыкаются контакты 5.2 с 5.3 и контакты 5.5 с 5.6 на реле аварийного разъединителя 5, фиг. 3). Фазовращатель 4 находится в статичном положении (управляющий сигнал не подается, замкнуты контакты 4.2 с 4.1 и 4.5 с 4.4, фиг. 3),- to switch ON emergency disconnector 5 (contacts 5.2 with 5.3 and contacts 5.5 with 5.6 on the emergency disconnector relay 5 are closed, Fig. 3). Phase shifter 4 is in a static position (the control signal is not supplied, contacts 4.2 with 4.1 and 4.5 with 4.4 are closed, Fig. 3),

- на ОТОБРАЖЕНИЕ на дисплее 6 информации (не обязателен, фиг. 5) о работе устройства в нормальном режиме (если в устройстве используется не дисплей, то светодиоды для индикации).- to DISPLAY on display 6 information (optional, Fig. 5) about the operation of the device in normal mode (if the device does not use a display, then LEDs for indication).

(2) В случае предаварийного режима работа (0:1, фаза справа) управляющий сигнал:(2) In case of pre-emergency mode operation (0:1, phase right) control signal:

- на ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ контактов фазовращателя 4 на противоположные (замыкаются контакты 4.2 с 4.3 и контакты 4.5 с 4.6 на реле фазовращателя 4, фиг. 3), и- to SWITCH the contacts of phase shifter 4 to the opposite ones (contacts 4.2 with 4.3 and contacts 4.5 with 4.6 on phase shifter relay 4 are closed, Fig. 3), and

- на ВКЛЮЧЕНИЕ аварийного разъединителя 5 (замыкаются контакты 5.2 с 5.3 и контакты 5.5 с 5.6 на реле аварийного разъединителя 5, фиг. 3), при этом- to turn ON the emergency disconnector 5 (contacts 5.2 with 5.3 and contacts 5.5 with 5.6 on the emergency disconnector relay 5 are closed, Fig. 3), while

- на ОТОБРАЖЕНИЕ на дисплее 6 информации (не обязателен, фиг. 5) о работе устройства в предаварийном режиме.- DISPLAY on display 6 information (optional, Fig. 5) about the operation of the device in pre-emergency mode.

(3) В случае аварийного режима работы (обрыв нуля, две фазы, повышенное и пониженное напряжение и т.д.) блок 2 управления не подает управляющий сигнал на фазовращатель 4 и аварийный разъединитель 5, т.е. модульное устройство не дает питание на нагрузку.(3) In case of emergency operation (zero break, two phases, high and low voltage, etc.), control unit 2 does not send a control signal to phase shifter 4 and emergency disconnector 5, i.e. the modular device does not supply power to the load.

На фиг. 5 приведена примерная схема заявленного устройства с дополнительными блоками такими как блок 7 самодиагностики и контроля напряжения. Контроль напряжения реализуется благодаря параллельному подключению блока 7 к электрической сети. Измерение напряжения происходит за счет понижения напряжения сети до напряжения, читаемого блоком 2 управления. Самодиагностика реализована путем измерения напряжения с верхней левой клеммы и с правой нижней клеммы, таким образом, если устройство выставило не верный режим работы, то измеряемое напряжения будет равно 0 В, это отследит блок 2 управления и запустит процесс повторной инициализации, в случае же правильного подключения, напряжение будет равно напряжению сети. При этом блок 7 самодиагностики и контроля напряжения содержит: по меньшей мере три резистора, по меньшей мере четыре диода, по меньшей мере один электролитический конденсатор. Так же блок 7 может содержать по меньшей мере один трансформатор. В первом случае за счет делителя напряжения - напряжение понижается, потом напряжение выпрямляется диодами и сглаживается конденсатором, таким образом преобразуя напряжение сети, в линейное напряжение, читаемое блоком 2 управления. Во втором случае, напряжение понижается и гальванически развязывается за счет трансформатора, потом напряжения выпрямляется за счет диодов, понижается с помощью делителя, который образуют резисторы, сглаживается конденсатором и шунтируется резистором, для повышения чувствительности к импульсам напряжения, таким образом преобразую напряжение сети в линейное напряжение, читаемое для блока 2 управления.Fig. 5 shows an approximate diagram of the claimed device with additional units such as self-diagnosis and voltage control unit 7. Voltage control is implemented by parallel connection of unit 7 to the electric network. Voltage measurement occurs by reducing the network voltage to the voltage read by control unit 2. Self-diagnosis is implemented by measuring the voltage from the upper left terminal and from the lower right terminal, thus, if the device has set the wrong operating mode, the measured voltage will be equal to 0 V, this will be tracked by control unit 2 and will start the re-initialization process, in case of correct connection, the voltage will be equal to the network voltage. In this case, self-diagnosis and voltage control unit 7 contains: at least three resistors, at least four diodes, at least one electrolytic capacitor. Unit 7 can also contain at least one transformer. In the first case, due to the voltage divider, the voltage is reduced, then the voltage is rectified by diodes and smoothed by a capacitor, thus converting the network voltage into a linear voltage read by control unit 2. In the second case, the voltage is reduced and galvanically isolated by a transformer, then the voltage is rectified by diodes, reduced by a divider formed by resistors, smoothed by a capacitor and shunted by a resistor to increase sensitivity to voltage pulses, thus converting the network voltage into a linear voltage read for control unit 2.

Таким образом за счет модульного устройства и способа для защиты человека от поражения электрическим током обеспечивается безопасная эксплуатация установок, что позволяет предотвратить поражение человека электрическим током при повреждении изоляции токоведущих частей электроустановок (электрооборудования, электроприемников) или иных ситуаций, при которых происходит утечка тока на нетоковедущие части электроустановок, за счет определения положения фазного и нулевого проводников без третьей точки (зачастую заземления) и автоматического переключения их положения в случае определения фазного проводника на месте нулевого проводника, так же в дополнительных вариантах реализации позволяет защитить от перенапряжения, от низкого напряжения, от обрыва нулевого проводника и появления опасного потенциала на нулевом проводнике.Thus, due to the modular device and method for protecting a person from electric shock, safe operation of installations is ensured, which allows preventing electric shock to a person in case of damage to the insulation of current-carrying parts of electrical installations (electrical equipment, electrical receivers) or other situations in which current leakage occurs to non-current-carrying parts of electrical installations, due to determining the position of the phase and neutral conductors without a third point (often grounding) and automatic switching of their position in case of determining the phase conductor in place of the neutral conductor, as well as in additional implementation options allows protection against overvoltage, low voltage, breakage of the neutral conductor and the appearance of a dangerous potential on the neutral conductor.

Claims (18)

1. Модульное устройство для обеспечения безопасной эксплуатации электроустановок, содержащее: блок питания, блок управления, фазовращатель и аварийный разъединитель, отличающееся тем, что1. A modular device for ensuring the safe operation of electrical installations, comprising: a power supply unit, a control unit, a phase shifter and an emergency disconnector, characterized in that содержит опорный блок, выполненный с возможностью преобразования сигналов от проводников сети для блока управления, для чего включает в себя: транзистор и резисторную оптопару и по меньшей мере три резистора, причемcontains a support block, designed with the possibility of converting signals from network conductors for the control unit, for which it includes: a transistor and a resistor optocoupler and at least three resistors, wherein транзистор связан с блоком питания, с фазовращателем через первый резистор и с оптопарой и связан со вторым резистором, причем первый и второй резисторы связаны между собой, а фоторезистор оптопары образует с третьим резистором делитель напряжения,the transistor is connected to the power supply, to the phase shifter through the first resistor and to the optocoupler and is connected to the second resistor, with the first and second resistors connected to each other, and the photoresistor of the optocoupler forms a voltage divider with the third resistor, блок питания и фазовращатель выполнены с возможностью получать напряжение от сети, причем блок питания соединен с блоком управления, опорным блоком, фазовращателем и аварийным разъединителем для их запитки, аthe power supply unit and the phase shifter are designed with the ability to receive voltage from the network, and the power supply unit is connected to the control unit, the support unit, the phase shifter and the emergency disconnector for their power supply, and каждый из: фазовращатель и аварийный разъединитель включают в себя по меньшей мере по одному переключающему реле с двумя группами контактов, аeach of: the phase shifter and the emergency disconnector include at least one changeover relay with two sets of contacts, and блок управления выполнен с возможностью поочередно считывать сигналы от проводников сети с фазовращателя через фоторезистор резисторной оптопары опорного блока, за счет делителя напряжения, в виде значений сопротивления, и с возможностью вычисления значений сопротивления от каждого из проводников и сравнения полученных значений сопротивления, и определения, на основании данных сравнения значений сопротивлений, который из проводников является фазным, иthe control unit is designed with the ability to alternately read signals from the network conductors from the phase shifter through the photoresistor of the resistor optocoupler of the support block, due to the voltage divider, in the form of resistance values, and with the ability to calculate the resistance values from each of the conductors and compare the obtained resistance values, and determine, based on the data from comparing the resistance values, which of the conductors is the phase conductor, and устанавливать дальнейший режим работы модульного устройства путем управления контактами фазовращателя и аварийного разъединителя для продолжения работы в требуемом режиме на основании данных сравнения сопротивлений: при нормальном режиме работы за счет замыкания контактов реле аварийного разъединителя, причем контакты фазовращателя замкнуты, при предаварийном режиме работы за счет переключения контактов фазовращателя на противоположные и за счет замыкания контактов реле аварийного разъединителя, а в случае аварийного режима блок управления не подает управляющий сигнал на фазовращатель и аварийный разъединитель.establish the further operating mode of the modular device by controlling the contacts of the phase shifter and the emergency disconnector to continue operation in the required mode based on the resistance comparison data: in normal operating mode by closing the contacts of the emergency disconnector relay, with the contacts of the phase shifter closed, in pre-emergency operating mode by switching the contacts of the phase shifter to the opposite ones and by closing the contacts of the emergency disconnector relay, and in the event of an emergency mode, the control unit does not send a control signal to the phase shifter and the emergency disconnector. 2. Модульное устройство по п. 1, в котором в качестве транзистора опорного блока использован биполярный транзистор или полевой транзистор.2. A modular device according to item 1, in which a bipolar transistor or a field-effect transistor is used as the transistor of the support block. 3. Модульное устройство по п. 1, в котором может быть реализован блок гальванической развязки, включающий в себя резисторную оптопару, по меньшей мере два резистора, и запитанный через опорный блок.3. A modular device according to item 1, in which a galvanic isolation unit can be implemented, including a resistor optocoupler, at least two resistors, and powered through a support unit. 4. Модульное устройство по п. 1, в котором каждый из: фазовращатель и аварийный разъединитель включают в себя по меньшей мере два переключающих реле.4. The modular device according to claim 1, wherein each of the phase shifter and the emergency disconnector includes at least two switching relays. 5. Модульное устройство по п. 1, дополнительно включающее в себя дисплей или светодиоды для индикации.5. The modular device according to item 1, additionally including a display or LEDs for indication. 6. Модульное устройство по п. 1, дополнительно включающее в себя блок самодиагностики и контроля напряжения.6. A modular device according to item 1, additionally including a self-diagnostic and voltage control unit. 7. Способ обеспечения безопасной эксплуатации электроустановок, включающий следующую последовательность действий:7. A method for ensuring the safe operation of electrical installations, including the following sequence of actions: - выполнение инициализации блока управления модульного устройства для обеспечения безопасной эксплуатации электроустановок, содержащего блок питания, блок управления, фазовращатель, аварийный разъединитель, опорный блок и подключенного в электрическую сеть напрямую через блок питания и фазовращатель, - initialization of the control unit of a modular device to ensure safe operation of electrical installations, containing a power supply unit, a control unit, a phase shifter, an emergency disconnector, a support unit and connected to the electrical network directly through the power supply unit and the phase shifter, причем опорный блок модульного устройства содержит транзистор и резисторную оптопару и по меньшей мере три резистора, причем транзистор связан с блоком питания, с фазовращателем через первый резистор и с оптопарой и связан со вторым резистором, причем первый и второй резисторы связаны между собой, а фоторезистор оптопары образует с третьим резистором делитель напряжения,wherein the support block of the modular device contains a transistor and a resistor optocoupler and at least three resistors, wherein the transistor is connected to the power supply, to the phase shifter through the first resistor and to the optocoupler and is connected to the second resistor, wherein the first and second resistors are connected to each other, and the photoresistor of the optocoupler forms a voltage divider with the third resistor, - поочередное считывание сигналов от проводников сети блоком управления с фазовращателя через фоторезистор резисторной оптопары опорного блока, за счет делителя напряжения, в виде значений сопротивления, и- alternate reading of signals from the network conductors by the control unit from the phase shifter through the photoresistor of the resistor optocoupler of the reference block, due to the voltage divider, in the form of resistance values, and - вычисление значений сопротивления от каждого из проводников блоком управления, сравнение полученных значений сопротивления и определение, который из проводников является фазным, на основании данных сравнения значений сопротивлений,- calculation of resistance values from each of the conductors by the control unit, comparison of the obtained resistance values and determination of which of the conductors is the phase conductor, based on the comparison of resistance values, - установление дальнейшего режима работы модульного устройства блоком управления путем управления контактами фазовращателя и аварийного разъединителя для продолжения работы в требуемом режиме на основании данных сравнения сопротивлений: при нормальном режиме работы за счет замыкания контактов реле аварийного разъединителя, причем контакты фазовращателя замкнуты, при предаварийном режиме работы за счет переключения контактов фазовращателя на противоположные и за счет замыкания контактов реле аварийного разъединителя, а в случае аварийного режима блок управления не подает управляющий сигнал на фазовращатель и аварийный разъединитель.- establishment of a further operating mode of the modular device by the control unit by controlling the contacts of the phase shifter and the emergency disconnector to continue operation in the required mode based on the resistance comparison data: in normal operating mode by closing the contacts of the emergency disconnector relay, with the phase shifter contacts closed, in pre-emergency operating mode by switching the phase shifter contacts to the opposite ones and by closing the contacts of the emergency disconnector relay, and in the event of an emergency mode the control unit does not send a control signal to the phase shifter and the emergency disconnector.
RU2023121827A 2023-08-21 Modular device and method for protecting person from electric shock RU2824649C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2824649C1 true RU2824649C1 (en) 2024-08-12

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2091949C1 (en) * 1993-04-28 1997-09-27 Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта Device for protective disconnection of electric tools
RU2115988C1 (en) * 1996-05-05 1998-07-20 Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия Device for protection of three-phase electric motor against asymmetric mains mode
RU20409U1 (en) * 2001-06-22 2001-10-27 Феськов Евгений Михайлович AUTOMATIC CIRCUIT BREAKER CONTROL UNIT WITH INDEPENDENT CIRCUIT BREAKER AT THE TERMINATION OF THE ZERO CONDUCTOR IN THE THREE-PHASE ELECTRICAL NETWORK
RU39750U1 (en) * 2004-04-12 2004-08-10 Открытое акционерное общество "Концерн Энергомера" PROTECTIVE SHUT-OFF DEVICE
RU2581656C2 (en) * 2014-09-15 2016-04-20 Александр Владимирович Стегленко Device for continuous monitoring of availability and quality of earthing of electric equipment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2091949C1 (en) * 1993-04-28 1997-09-27 Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта Device for protective disconnection of electric tools
RU2115988C1 (en) * 1996-05-05 1998-07-20 Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия Device for protection of three-phase electric motor against asymmetric mains mode
RU20409U1 (en) * 2001-06-22 2001-10-27 Феськов Евгений Михайлович AUTOMATIC CIRCUIT BREAKER CONTROL UNIT WITH INDEPENDENT CIRCUIT BREAKER AT THE TERMINATION OF THE ZERO CONDUCTOR IN THE THREE-PHASE ELECTRICAL NETWORK
RU39750U1 (en) * 2004-04-12 2004-08-10 Открытое акционерное общество "Концерн Энергомера" PROTECTIVE SHUT-OFF DEVICE
RU2581656C2 (en) * 2014-09-15 2016-04-20 Александр Владимирович Стегленко Device for continuous monitoring of availability and quality of earthing of electric equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4068276A (en) Protective system for electrical appliances
US7103486B2 (en) Device for monitoring a neutral and earth break and electrical switchgear apparatus comprising such a device
EP2747116B1 (en) Three-phase ground fault circuit interrupter
CN113161995B (en) Apparatus and method for fault current detection
KR101320373B1 (en) Open-phase recovery device equipped with a transformer and its installation method
KR101759598B1 (en) Digital relay with sensibility of secondary circuit opening
US11217412B2 (en) Low-voltage circuit breaker device
EP2899741A1 (en) An electrical fault protection device
US20150124358A1 (en) Feeder power source providing open feeder detection for a network protector by shifted neutral
RU2676529C2 (en) Differential protection device for shutdown device and electrical shutdown device comprising such device
JP2009089574A (en) Ground-fault circuit interrupter
RU2824649C1 (en) Modular device and method for protecting person from electric shock
KR102349343B1 (en) Switchboard having three phases open and netural line protecting function
JPH10191552A (en) Overvoltage detection circuit for earth leakage breaker
WO2018050841A1 (en) Monitoring device and method of monitoring an impedance of a protective conductor, and charging control unit
JP4111354B2 (en) Breaker with built-in current detection current transformer and distribution board
RU150543U1 (en) DEVICE FOR PROTECTIVELY DISCONNECTING THE ELECTRICAL INSTALLATION FROM THE AC NETWORK WITH THREE PHASE WIRES AND ZERO WIRE
Schegner Power System Protection
CA2837468C (en) Three-phase ground fault circuit interrupter
RU2124794C1 (en) Device for protective disconnection in ac circuit with grounded neutral
RU214913U1 (en) SAFETY DEVICE FOR SHIP ELECTRIC NETWORK
RU2229764C1 (en) Device for checking insulation resistance and leakage current in power installations
RU2242829C2 (en) Ground fault detecting and protecting device for electrical machines and apparatuses (alternatives)
RU2039404C1 (en) Device for protective disconnection of electric installation in d c network
RU2271059C1 (en) Differential device for ground fault detection and protection of electrical machines and apparatuses