Пристрій захисного вимикання з диференціальним високочутливим магніторезистором

Пристрій захисного відключення з диференціальним високочутливим магніторезистором, що містить автоматичний вимикач, диференціальний трансформатор струму, електронний ланцюг затримки, електромеханічне реле вимикання з постійним магнітом, який відрізняється тим, що він складається із диференціального високочутливого магніторезистора, обмотка якого вмикається послідовно з навантаженням, а сам магніторезистор з'єднаний з входом електронного підсилювача, який вмикається в коло керування семістора, котрий з'єднаний послідовно з котушкою відключення Винахід відноситься до електротехніки та електроніки і призначений для захисту людини від ураження електричним струмом, будинків і споруджень від пожеж, пов'язаних з ушкодженням електропроводки, а також захисту електричних мереж від струмів витоку на землю і від несанкціонованого споживання електричної енергії Пристрій захисного відключення з диференціальним високочутливим магніторезистором (ПЗВДВМР) призначений для роботи в однофазних і трифазних чотирьохпровідних мережах змінного струму з глухозаземленою нейтралю у схемах електропостачання з захисними системами TN-C-S, TN-S, ТТ і може застосовуватися в системах з ізольованою нейтралю (IT), постійного та пульсуючого струму і в системах підвищеної частоти до десятків кГц В даний час існує ряд пристроїв захисного відключення (ПЗВ) [1,2] Найбільш близьким до запропонованого винаходу є пристрій [2], що містить автоматичний вимикач із захистом від зверхструмів та чутливий механізм відключення, диференціальний трансформатор струму (ДТС), в основі роботи якого покладено принцип електромагнітної індукції (в Німеччині ДТС називають підсумовуючим трансформатором струму), електронний ланцюг затримки, електромеханічне реле вимикання (ЕМР) з постійним магнітом (РМА - permanent magnet ausloser) Робота пристрою функціонально не залежить від напруги живлення віднести те, що він недостатньо чутливий до постійних і згладжених постійних диференціальних струмів, має, відносно, велику собівартість та трудомісткість в виготовленні диференціального трансформатору струму, в зв'язку з тим, що ДТС складається з двох обмоток (первинної та вторинної) з мідного проводу, який намотується на кільцевий магнітопровід, котрий виготовлено із аморфного пермалою з великою магнітною проникністю, що не дає можливості працювати такому пристрою на підвищених частотах ЕМР також має ряд недоліків, зокрема - недостатня стабільність роботи через вплив ЗОВНІШНІХ магнітних полів, вібрації, недовготривалу надійність за рахунок постійно-напруженого стану пружинного механізму ЕМР і впливу на нього і на складові металічні елементи навколишнього середовища (вологи, агресивних парів та інш ) Дорожнеча ЕМР обумовлена тим, що механізм вимкнення повинен бути виготовлений з високоякісною прецензійною підгонкою його деталей і точно настроєний на параметри спрацьовування В основі винаходу поставлено задачу підвищення надійності та терміну служби пристроїв захисного відключення, зменшення їхньої вартості і покращення експлуатаційних можливостей, розширення галузі використання в частотному діапазоні до 20кГц, в якому ЕМР не можуть працювати Поставлена задача вирішується удосконаленням пристрою [2] шляхом застосування ПЗВДВМР, в якому передбачається в силовому ланцюгу встановити диференціальний високочутливий магніто Поряд з великими перевагами, цей аналогпристрій має і недоліки До основних недоліків слід 1 00 1^ (О ю 56787 робочий провід, РЕ - нейтральний захисний провід, ТП -трансформаторна підстанція Робота ПЗВДВМР функціонально залежить від напруги живлення вною ВІДМІННІСТЮ від [2] Працює пристрій таким чином (фіг) При пошкодженні ізоляції (або и старінні) однієї з фаз На фігурі представлена блок-схема ПЗВДВМР, приймача и опір зменшується по відношенню до і на прикладі системи електробезпечності TN-C-S РЕ або корпусу електроприймача 6, виникає струм показана їїробота витоку Ід (диференціальний струм), який складаПЗВДВМР складається із шести блоків ється з Ґд, протікаючого по корпусу приймача і Блок 1 з автоматичним вмикачем, який являкрізь людину 7 на землю до глухозаземленної нейється спільним з пристроєм [2] тралі трансформатора ТП, і і'д, протікаючого по Блок 2 з ДВМР, який виконує функції диферекорпусу приймача і РЕ мимо ДВМР Тоді Ід^д+Ґд нціального трансформатора струму ДВМР включає в себе високочутливий магніторезистор (BMP) Струм Ід протікає по обмотці ДВМР і створює [3], первинна обмотка якого (вторинна - відсутня), додатковий магнітний потік, який перетинає кільце далі по тексту "обмотка ДВМР", виготовлена в виДВМР (в нормальному режимі результуючий маггляді біфіляру із мідного проводу, намотаного на нітний потік робочих струмів і струму у нейтралькільце з високопроникливого марганець-цинкового ному робочому проводі в області ДВМР буде доріфериту з магнітною проникністю ц>1000, напривнювати нулю, оскільки вони спрямованні в клад таких марок як МН-1000, МН-2000, МН-4000, протилежні сторони, тобто ІІ_І+ІІ_2+ІІ_З -IN—0, в реМН-6000, МН-10000 з контактами, нанесеними на зультаті чого електричний опір ДВМР зменшується протилежні боки кільця BMP і до яких припаяні два [3] Завдяки цьому баланс містка з ДВМР порушупровідника для підключення електронного підсиється і на виході підсилювача 3 виникає сигнал лювача напруги, що відкриє симистор 4, в результаті чого якір реле 5 втягується у котушку, діє на розчіплюРобота ДВМР заснована на принципі магнітовач автоматичного вимикача 1 і останній вимикає резистивного ефекту, тому електричний опір кільнавантаження ZH блоку 6 Пристрій спрацює за час ця ДВМР, що залежить від величини диференціаменший 0,1 сек, що достатньо для захисту людини льного струму в обмотці ДВМР, зменшується при від ураження електричним струмом або системи його зростанні, тобто виконується залежність Rвід пожежі та інших ушкоджень f(B), де R - електричний опір BMP, Ом, В - магнітна індукція, Тл Конструкція пристрою дозволяє налагодити Робота ДВМР не залежить від роду диференйого для ефективної роботи на різноманітні дифеціального струму і видів його імпульсів, він чутлиренціальні струми 10, ЗО, 100, 300, 500мА, що довий до величини струму будь-якої конфігурації зволяє його використовувати для захисту різномаМагніторезистивна чутливість (МРЧ) має венітних об'єктів побутового і промислового личину -2 3*103-ь 7,7*10 %м/А ДВМР досить терпризначення мостабільні Наприклад, в діапазоні температур Таким чином, застосування в пристрої ДВМР і 60°С -ь +60°С температурний коефіцієнт МРЧ МНР (симистора) з катушкою відключення, дозвоскладає - 0 83%/°С і він може бути ще меншим (ляє підвищити надійність та термін служби при0 35 -ь -0 2 %/°С) в залежності від діапазонів темстроїв захисного відключення, зменшити їхню варператур Робочий частотний діапазон ДВМР дотість, покращати експлуатаційну можливість і сить широкий від нуля до десятків кГц розширити галузь використання в частотному діапазоні до 20кГц Блок 3 складається з резисторного містка з ДВМР, електронного підсилювача керуючого сигДжерела інформації прийняті до уваги при налу, живлення якого здійснюється від існуючого експертизі джерела струму і вмикається в ланцюги блоків 2 і 1 Каталог Дифференциальные выключатели 4 с защитой от сверхтока FL7 фирмы Moeller и FelБлок 4 з МНР (симистором), який призначений ten&Guilleaume, 1998 Германия для комутації струму котушки відключення блоку 5 2 Ф Штепан Устройства защитного отключеБлок 5 - реле з котушкою відключення ния, управляемые дифференциальным током Блок 6, який являється навантаженням ZH Прага, 2000 - с 90, с ил (ПРОТОТИП) Позиція 7 - людина, яка торкається однією ру3 Деклараційний патент України, UA кою до корпусу електроприймача при пошкодженні №45153А, H01L43/08 Високочутливий магнітореізоляції однієї з фаз приймача, і яка стоїть на зистор Бюл №3 2002р струмопровідних стелях, L1, L2, L3 - фази робочих проводів трьохфазної системи, N - нейтральний резистор (ДВМР), виготовлений із високочутливого магніторезистора [3], в ланцюгу керування встановити підсилювач, мініатюрне напівпровідникове реле (МНР) і котушку відключення (KB) Це є осно 56787 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24