Пристрій для захисту від ураження електричним струмом

1. Устройство для защиты от поражения электрическим током, содержащее изоляционный корпус с входными контактами, первый, второй и третий выходные контакты, электрически соединенные между собой блоки питания и индикации, блок сравнения, первый и второй блоки управления, первый и второй блоки коммутации, а также первый фильтр, подключенный через первое сопротивление к сенсорному контакту, отличающееся тем, что в устройство введены основной и дополнительный блоки коммутации, дополнительные блок управления и блок сравнения, причем входы основного блока коммутации соединены со входными контактами, а управляющий вход основного блока коммутации через дополнительный блок управления подключен к выходу дополнительного блока сравнения, первый вход которого соединен с сенсорным контактом через последовате A (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАХИСТУ ВІД УРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ 28154 сравнения, первый и второй блоки коммутации, а также первый фильтр, подключенный через первое сопротивление к сенсорному контакту, дополнительно введены основной и дополнительный блоки коммутации, дополнительные блок управления и блок сравнения, причем входы основного блока коммутации соединены со входными контактами, а управляющий вход основного блока коммутации через дополнительный блок управления подключен к выходу дополнительного блока сравнения, первый вход которого соединен с сенсорным контактом через последовательно включенные второе со противление и второй фильтр, а второй вход - со вторым выходом основного блока коммутации, который через дополнительный блок коммутации подключен также к первому выходному контакту, а первый выход основного блока коммутации подключен к второму и треть ему выходным контактам через первый и второй блоки коммутации соответственно. Такое сочетание признаков, изложенных в объеме притязаний, относит их к категории существенных, т.к. они обеспечивают получение ранее неизвестного технического результата, а именно: автоматическое зануление корпуса электроприборов 1-го класса электробезопасности при подключении к двухпроводной электрической сети. Изобретение поясняется описанием и блоксхемой. Устройство состоит из корпуса 1 с входными контактами 2 и 3 для подключения к сети переменного тока. Внутри корпуса размещен индикатор, аналогичный прототипу и состоящий из блока сравнения 4, первого фильтра 5, первого сопротивления 6, первого и второго блоков управления 7 и 8, первого и второго блоков коммутации 9 и 10, блока индикации 11 и блока питания 12. Входные контакты 2 и 3 подсоединены к основному блоку коммутации 13, выходная шина 14 которого соединена с первым входом блока сравнения 4, коммутируемыми входами первого и второго блоков коммутации 9 и 10, а также блоком питания 12. Выходная шина 15 блока коммутации 13 подключена к первому входу дополнительного блока сравнения 16, коммутируемому входу дополнительного блока коммутации 17 и второму входу блока питания 12. Индикатор устройства выполняет функции, свойственные прототипу, т.е. выявляет фазное напряжение при подключении устройства к сети. Для этого второй вход блока сравнения 4 соединен с сенсорным контактом 18 через последовательно включенные первое сопротивление 6 и первый фильтр 5. Выход блока сравнения 4 подключен к первому входу первого блока управления 7, выход которого соединен со входами второго блока управления 8, блока индикации 11 и управляющим входом первого блока коммутации 9. Выход второго блока управления 8 подключен к управляющим входам второго и дополнительного блоков коммутации 10 и 17. Выход дополнительного блока коммутации 17 непосредственно связан с выходным контактом 19 ("нуль") и первым входом блока сравнения 20 схемы защиты нагрузки по напряжению. В свою очередь, выход первого блока коммутации 9 непосредственно связан с выходным контактом 21 ("корпус"), вторым входом блока сравнения схемы защиты 20, а также импедансом обратной связи 22, второй конец которого подключен к сенсорному контакту 18. Кроме того, выход второго блока коммутации 10 соединен с выходным контактом устройства 23 ("фаза") через блок защиты по току 24. Выходы блоков защиты по напряжению и току 20 и 24 через схему "или" 25 и блок памяти 26 подключены ко вторым входам первого и второго блоков управления 7 и 8. Управление основным блоком коммутации 13, предназначенного для автоматического подключения напряжения фазы к шине 14, осуществляется от дополнительного блока управления 27, вход которого соединен с выходом дополнительного блока сравнения 16. Второй вход дополнительного блока сравнения связан с сенсорным контактом 18 через последовательно включенные второе сопротивление 28 и второй фильтр 29. Питание всех элементов устройства осуществляется от блока питания 12, по цепям, которые для упрощения структуры блок-схемы не показаны. Устройство работает следующим образом При включении устройства в электрическую сеть с помощью входных контактов 2 и 3, напряжение сети через нормально замкнутые контакты реле основного блока коммутации 13 поступает на соответствующие выходы 14 и 15 блока коммутации 13 и далее, на входные шины блока питания 12, напряжение с выхода которого поступает на блок индикации 11, который сигнализирует о наличии напряжения в электрической сети. При касании оператором сенсорного контакта 18, сигнал через второе сопротивление 28, который совместно со вторым фильтром 29 служит для исключения ложного срабатывания устройства от статэлектричества и импульсных помех, подается на дополнительный блок сравнения 16. В случае, если входной контакт 3, а, следовательно, и выходная шина 15 основного блока коммутации 13 подключена к фазному проводнику и, соответственно, входной контакт 2 и выходная шина 14 блока коммутации 13 - к нулевому, сигнал с выхода дополнительного блока сравнения 16 поступает на вход дополнительного блока управления 27 с внутренней памятью. Выходной сигнал дополнительного блока управления 27, поступая на управляющий вход основного блока коммутации 13, изменяет порядок подключения входных контактов 2 и 3 к выходным шинам 14 и 15 блока коммутации 13, в результате чего фазное напряжение окажется подключенным к выходной шине 14, а нулевое - к выходной шине 15. В этом случае на первый вход блока сравнения 4 поступает фазное напряжение, снимаемое с шины 14, а на второй - сигнал от сенсорного контакта, который передается через первое сопротивление 6 и первый фильтр 5. Выходной сигнал с блока сравнения 4 поступает на первый вход первого блока управления 7 с внутренней памятью. Далее сигнал с выхода первого блока управления 7, поступая на управляющий вход первого 2 28154 блока коммутации 9, подключает нулевое напряжение электрической сети от шины 15 к выходному контакту 21. Этот же сигнал, поступал через второй блок управления 8 на управляющие входы второго и дополнительного блоков коммутации 10 и 17, подключает фазное напряжение электрической сети (шина 14) и нулевое напряжение (шина 15) соответственно к выходным контактам 23 и 19. Кроме того, выходной сигнал первого блока управления 7, поступая на вход блока индикации 11, изменяет режим его работы, что свидетельствует о подключении нагрузки к выводам 19, 21, 23. Коммутация выходных контактов 19, 21, 23 заданным порядком к напряжению сети создает таким образом возможность подключения электрооборудования бытового и аналогичного назначения 1-го класса по электробезопасности к электрической двухпроводной сети в соответствии с требованиями стандартов электробезопасности. В другом случае, если входной контакт 3 подсоединен к нулевому проводу сети, а входной контакт 2, соответственно, к фазному, при касании оператора сенсорного контакта 18, сигнал на выходе дополнительного блока сравнения 16 не изменяет своего исходного значения, в результате чего остается неизменным сигнал на выходе дополнительного блока управления 27 и нулевой потенциал через входной контакт 3 и основной блок коммутации 13 поступает на его выходную шину 15, а напряжение фазы через входной контакт 2 и блок коммутации 13 соответственно, на выходную шину 14. В результате на входы блока сравнения 4 поступают сигналы, аналогичные первому случаю, и поэтому дальнейшая работа устройства соответствует описанному ранее. Введение в схему устройства импеданса обратной связи 22 позволяет осуществлять автоматическое повторное включение крупногабаритной нагрузки (например, холодильники, морозильники и т.п.) в случае появления напряжения в электросети после внезапного его отключения. В этом случае блок сравнения 4 осуществляет сравнение напряжения фазы, подаваемого от ши ны 14 и нулевого потенциала корпуса подключенной к устройству нагрузки 1-го класса по электробезопасности. Блок сравнения 20 представляет собой блок защиты по напряжению, который сравнивает нулевой потенциал выходного контакта 19 и потенциал выходного контакта 21 (потенциал корпуса нагрузки). При нормальной работе электроприбора, подключенного к выходным клеммам 19, 21 и 23, клемма 21 находится под нулевым потенциалом и сигнал на выходе блока сравнения 20 отсутствует. В случае электрического пробоя изоляции корпуса нагрузки к выводу 21 подключается фазное напряжение электрической сети, в результате чего блок сравнения, сравнивая разные уровни напряжения выходных контактов 19 и 21, формирует сигнал управления, который через схему "ИЛИ" 25 и блок памяти 26 поступает на входы первого и второго блоков управления 7 и 8, сигналы с выходов которых, воздействуя на блоки коммутации 9, 10 и 17, отключают нагрузку от электрической сети. Аналогичным образом действует и блок защиты по току 24, воздействуя на входы блоков управления 7 и 8 через схему "ИЛИ" и блок памяти при превышении установленного значения тока потребления нагрузкой и отключая, таким образом, выходные контакты от электрической сети. Блок памяти 26 предназначен для запоминания сигналов управления, поступивших с выходов блоков защиты по напряжению или по току (20 и 24 соответственно) в момент возникновения аварийного состояния подключенной нагрузки, и, воздействуя своим выходным сигналом на входы первого и второго блоков управления 7 и 8, предотвращает возможность повторного последующего подключения устройства, находившегося ранее в аварийном состоянии. Повторное включение в этом случае возможно после отключения защитного устройства, устранения неисправности в нагрузке и повторного включения защитного устройства в сеть. 3 28154 Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4