Регульований пристрій комбінованого захисту однофазних споживачів

Регульований пристрій комбінованого захисту однофазних споживачів, що містить перший та другий вхідні подільники, перший, другий та третій випрямлячі, виходи яких, відповідно, з'єднано з входами першого, другого та третього фільтрів низької частоти, вимірювальний перетворювач струму, попередній підсилювач, мікроконтролер, пристрій скиду, блок комутації, повторне заземлення, вузол живлення, зарядний пристрій та перший, другий, третій і четвертий індикатори, причому, один вхід другого вхідного подільника підключено до нульового захисного провідника, інший вхід до повторного заземлення, а вихід підключений до входу др угого випрямляча, первинною обмоткою вимірювального перетворювача струму є фазний та нульовий робочий провідники мережі, а до виходу вимірювального перетворювача струму приєднано вхід попереднього підсилювача, вхід третього U 2 31034 1 3 31034 мікроконтролера. В основу корисної моделі поставлена задача розширення функціональних можливостей пристрою комбінованого захисту однофазних споживачів, в якому, за рахунок введення блока регулювань, п'ятого індикатора та нових зв'язків між елементами схеми, здійснюється регулювання уставок спрацьовування пристрою та їх індикація. Поставлена задача досягається за рахунок того, що в регульований пристрій комбінованого захисту однофазних споживачів, що містить перший та другий вхідні подільники, перший, другий та третій випрямлячі, виходи яких, відповідно, з'єднано з входами першого, другого та третього фільтрів низької частоти, вимірювальній перетворювач струму, попередній підсилювач, мікро-контролер, пристрій скиду, блок комутації, повторне заземлення, вузол живлення, зарядний пристрій та перший, другий, третій і четвертий індикатори, причому, один вхід др угого вхідного дільника підключено до нульового захисного провідника, інший вхід до повторного заземлення, а вихід підключений до входу др угого випрямляча, первинною обмоткою вимірювального перетворювача струму є фазний та нульовий робочий провідники мережі, а до виходу вимірювального перетворювача струму приєднано вхід попереднього підсилювача, вхід третього випрямляча з'єднано з виходом попереднього підсилювача, перший вхід мікроконтролера підключено до виходу третього фільтра низької частоти, другий вхід підключено до виходу першого фільтру низької частоти, третій вхід підключено до виходу др угого фільтру низької частоти, а четвертий вхід підключено до виходу пристрою скиду, перший вихід мікроконтролера з'єднано з входом блока комутації, другий вихід з'єднано з першим індикатором, третій вихід з'єднано з другим індикатором, четвертий ви хід з'єднано з третім індикатором, а п'ятий вихід підключено до четвертого індикатора, вихід зарядного пристрою підключено до вузла живлення, а два входи об'єднані з відповідними входами першого вхідного подільника і приєднані, відповідно, до фазного і нульового робочого провідників мережі, причому до виходу першого вхідного подільника підключено вхід першого випрямляча, згідно корисної моделі додатково введені блок регулювань та п'ятий індикатор, причому блок регулювань функціонально з'єднано з входом мікроконтролера, а п'ятий індикатор функціонально з'єднано з виходом мікроконтролера. Введення в пристрій блока регулювань дає можливість змінювати діапазон спрацьовування пристрою при перевищенні і пониженні напруги мережі живлення та уставку ди ференціального струму. Наявність п'ятого індикатора, у разі зміни уставок спрацьовування, дозволяє відображати результати настройки, а в інший час роботи пристрою, індикатор виконує постійний моніторинг напруги мережі живлення. Таким чином, запропонований пристрій реагує на появу потенціалу на корпусах електроустановок при аваріях на повітряних лініях, на струм витоку 4 за місцем встановлення, на підвищення та зниження напруги в мережі живлення, а також дозволяє змінювати уставки спрацьовування, і тому може бути використаний для захисту однофазних споживачів. Технічна сутність та принцип дії запропонованого пристрою комбінованого захисту пояснюється графічним матеріалом: на Фіг. 1 зображена структурна схема регульованого пристрою комбінованого захисту однофазних споживачів. Пристрій складається з вузла живлення 1, зарядного пристрою 2, який, разом з двома входами першого вхідного дільника 3, своїми вхідними зажимами підключений відповідно до фазного 4 і нульового робочого 5 провідників, а вихідними зажимами підключений до вузла живлення 1, першого випрямляча 6,вхід якого з'єднано з виходом першого вхідного дільника 3, а вихід з'єднано з входом першого фільтра 7 низької частоти, повторного заземлення 8, другого вхідного дільника 9, один вхід якого підключено до нульового захисного 10 провідника, інший вхід до повторного заземлення 8, а вихід з'єднано з входом друго го випрямляча 11, другого фільтра 12 низької частоти, вимірювального перетворювача 13 струму, попереднього підсилювача 14, третього випрямляча 15, третього фільтра 16 низької частоти, пристрою скиду 17, блока регулювань 18, мікроконтролера 19, блока комутації 20 та першого 21, другого 22, третього 23, четвертого 24 і п'ятого 25 індикаторів. Вхід попереднього підсилювача 14 з'єднано з виходом вимірювального перетворювача 13 струму, а ви хід з'єднано з входом третього випрямляча 15. Вихід третього випрямляча 15 з'єднано з входом третього фільтра 16 низької частоти. До першого входу мікроконтролера 19 підключено вихід третього фільтра низької частоти 16, до другого входу підключено вихід першого фільтра 7 низької частоти, третій вхід з'єднано з виходом другого фільтра 12 низької частоти, а до четвертого входу приєднано пристрій скиду 17. До входу мікроконтролера 19 також функціонально підключено блок регулювань 18. До першого виходу мікроконтролера 19 приєднано вхід блока комутації 20, який забезпечує комутування електричного кола мережі живлення, до другого виходу підключено перший індикатор 21, до третього виходу підключено другий індикатор 22, до четвертого ви ходу підключено третій індикатор 23, а до п'ятого виходу підключено четвертий індикатор 24. До виходу мікроконтролера 19 також функціонально підключено п'ятий індикатор 25. Вихід другого випрямляча 11 об'єднано з входом другого фільтра 12 низької частоти. До нульового захисного 10 провідника, на вводі до споживача, приєднано повторне заземлення 26. Пристрій працює таким чином. При ручному вмиканні блока комутації 20 здійснюється подача електроенергії на електроустановку, що захищається, при цьому змінна напруга мережі живлення потрапляє на перший вхідний дільник 3, випрямляється першим випрямлячем 6 та згладжується першим фільтром 7 низької частоти. 5 31034 Мікроконтролер 19, який виконує функції мультіплексора, аналого-цифрового перетворювача, та порівнює вхідні значення напруг з припустимими значеннями, які встановлюються програмно, починає вимірювати на його першому, другому та третьому входах рівні постійної напруги, пропорційної змінному вхідному сигналу на вимірювальнім перетворювачі 13 струму, першому 3 та другому 9 вхідних дільниках відповідно. Якщо вся система справна і в ній немає аварійних ситуацій, то на першому, другому, третьому, четвертому та п'ятому ви ходах мікроконтролера 19 напруга дорівнює нулю, а на п'ятому індикаторі 25 відображається поточне значення напруги мережі. У разі необхідності, завдяки блоку регулювань 18, пристрій захисту можливо відрегулювати на інші діапазони відхилень напруги мережі живлення або змінити уставку диференціального струму, причому, дані зміни збережуться в пам'яті мікроконтролера 19, а результати настройки будуть відображатися на п'ятому індикаторі 25, який, після закінчення змінення уставок, продовжує показувати поточне значення напруги мережі. У разі появи струму витоку за місцем встановлення пристрою, на виході вимірювального перетворювача 13 струму з'являється змінна напруга, яка підсилюється попереднім підсилювачем 14, випрямляється третім випрямлячем 15 та згладжується третім фільтром 16 низької частоти. Змінна напруга на другому вхідному дільнику 9, яка з'являється в результаті появи небезпечного потенціалу на нульовому захисному 8 провіднику, перетворюється в пропорційну постійну напругу за допомогою другого випрямляча 11 та другого фільтра 12 низької частоти. В усіх ци х випадках, а також при виході напруги мережі живлення за допустимі межі, сигнал логічної одиниці з першого виходу мікроконтролера 18 потрапляє на вхід блока комутації 19, який розриває коло фазного 4, нульового робочого 5 та нульового захисного 10 провідників, тим самим відокремлюючи споживача від електричної мережі, а на індикаторах 21-24 показується причина спрацьовування пристрою: індикатор 21 сигналізує про виникнення струму витоку, індикатори 22 та 23 сигналізують, відповідно, про перевищення або зниження напруги мережі, а індикатор 24 показує про наявність небезпечного потенціалу на нульовому захисному 10 провіднику. На зникнення напруги живлення пристрій захисту не реагує. Для приведення пристрою захисту в робочий стан після спрацьовування, виконується активізація пристрою скиду а потім ручним вмиканням блока комутації здійснюється підключення споживача до електричної мережі. В якості вузла живлення 1 може бути використана акумуляторна батарея, а в якості блока комутації 20 - автоматичний вимикач з незалежним розчіплювачем на 12 В. Наявність зарядного пристрою 2 забезпечує постійну працездатність вузла живлення. Функцію п'ятого індикатора 25 може виконувати світлодіодний трьохрозрядний семисегментний індикатор. 6 Великий вхідний опір другого вхідного дільника 9 дозволяє використовува ти повторне заземлення 8 з опором, яке більше нормованого Правилами - 30 Ом, що зменшує його металоємність і вартість. Наявність повторного заземлення 26 на вводі до споживача зменшує величину потенціалу, який може з'явитися на нульовому захисному 10 провіднику в результаті аварій на повітряних лініях, але не усуває його повністю.