початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2242071
ВИМИКАЧ МЕРЕЖІ З захист споживачів від перенапруження

Ім'я заявника: Дятлов Ротефан Миколайович (RU)
Ім'я винахідника: Дятлов Ротефан Миколайович (RU)
Ім'я патентовласника: Дятлов Ротефан Миколайович (RU)
Адреса для листування: 141400, Московська обл., Г. Химки, вул. Кудрявцева, 6, кв.61, Р.Н.Дятлову
Дата початку дії патенту: 2003.09.03

Винахід відноситься до області захисту електричних, в тому числі і електронних пристроїв, в основному побутового призначення, таких як телевізори та персональні комп'ютери. Вимикач мережі з захистом споживача від перенапруги містить перший електромагнітне реле з силовими контактами, входом підключеними до першої клеми живлення, а виходом - до першої клеми споживача. Друга клема харчування з'єднана з другою клемою споживача. Друге електромагнітне реле включено послідовно з першим. Кнопка "Пуск" механічно з'єднана з якорем першого електромагнітного реле через подовжувач. Прикінцеві контакти другого реле підключені до обмотки першого реле. Резистор паралельно з конденсатором підключені до обмотки другого електромагнітного реле, а вихід силових контактів через анод діода і друга клема харчування підключені відповідно до висновків послідовно з'єднаних першого і другого електромагнітних реле. Винахід дозволяє спростити схему пристрою і зменшити число входять до нього елементів, що підвищує надійність роботи даного пристрою.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до області захисту електричних, в тому числі і електронних, пристроїв від перенапруги.

У вітряних районах країни, особливо в сільській місцевості, на повітряних лініях електропередачі трапляються аварійні захлести проводів, їх торкання і обриви, через що напруга в мережах може підвищуватися з 220 до 380 В, що призводить до виходу з ладу електричних та електронних пристроїв.

У стаціонарних умовах, наприклад при ремонтних роботах або інших непередбачених випадках, може відбутися відключення або обрив нульового проводу. При цьому два споживача, підключені до різних фаз, виявляться включеними послідовно до мережі з напругою 380 В.

Якщо розподіл послідовно включених навантажень опиниться під довготривалим перенапруженням, це може створити пожежонебезпечну ситуацію, в тому числі і в міських умовах.

Відомо пристрій для захисту трифазного споживача від обриву фази (див. Авт. Свідоцтво №1279009, Н 02 Н 7/08, 1984), що містить електромагнітну систему з силовими контактами, включеними між клемами джерела і споживача, кнопки "Пуск" і "Стоп" і схему захисту на тиристори.

До недоліків відомого пристрою слід віднести те, що воно забезпечує захист від перенапруги лише при обриві нульового проводу.

Відомо пристрій захисту споживача від перенапруги (див. Журнал "Радіо" 1/89, стаття В.Солоненко і Е.Алешіна "Пристрій захисту від підвищення напруги", с.79), що містить електромагнітне реле з силовими контактами, що використовується і в якості порогового елемента, обмежувальне опір виконане на резисторі підвищеної потужності, діод і конденсатор.

До недоліків відомого пристрою слід віднести те, що пристрій залишається включеним в черговому режимі. При цьому резистори перегріваються, що зменшує надійність роботи даної схеми захисту.

Пропоноване технічне рішення усуває перераховані вище недоліки і, крім того, виконує функції вимикача мережі, тобто є вимикачем мережі з захистом від перенапруги.

Крім того, пристрій може бути забезпечене другим ступенем захисту, що підвищить надійність його роботи, так як в даному випадку фактор надійності набуває першочергового значення.

Технічний результат досягається тим, що вимикач мережі з захистом споживача від перенапруги, що містить електромагнітне реле з силовими контактами, входом підключеними до першої клеми живлення, а виходом до першої клеми споживача, другу клему харчування, з'єднану з другої клемою споживача, резистор, діод і конденсатор , додатково забезпечений другим електромагнітним реле, включеним послідовно з першим, кнопкою "Пуск", механічно з'єднаної з якорем першого електромагнітного реле через подовжувач, замикаючими контактами другого реле, підключеними до обмотці першого реле, причому резистор паралельно з конденсатором підключені до обмотки другого електромагнітного реле, а вихід силових контактів через анод діода і друга клема харчування підключені відповідно до висновків послідовно з'єднаних першого і другого електромагнітних реле.

При деякому ускладненні схеми в пристрій може бути включена другий ступінь захисту, при цьому катод діода підключений до катода тиристора, сполученого з першими висновками резистора, конденсатора і змінного резистора, керуючим електродом підключеного до другого висновку резистора і аноду стабілітрона, катод якого підключений до другого висновку конденсатора та середньому висновку змінного резистора, другий висновок якого підключений до другої клеми харчування, а анод тиристора підключений до середньої точки послідовно з'єднаних першого і другого електромагнітних реле.

З метою розвитку конструкції пристрою і розширення обсягу його використання, кнопка "Пуск", механічно з'єднана з якорем першого електромагнітного реле, замінена кнопкою "Пуск", забезпеченою двома парами замикаючих електроконтактів, причому одна з них приєднана паралельно обмотці другого електромагнітного реле, а інша одним контактом з'єднана з входом першої клеми живлення та інших - з анодом діода.

На кресленні представлена ​​електрична схема вимикача мережі з захистом споживача від перенапруги, що включає доповнення щодо подальшого розвитку запропонованого технічного рішення.

Вимикач мережі з захистом споживача від перенапруги містить клеми живлення 1, кнопку "Пуск" - 2, силові контакти - 3 першого електромагнітного реле - 4, діод - 5, клеми споживача - 6, друге електромагнітне реле - 7, резистор - 8, конденсатор - 9, який замикає контакт другого реле - 10, тиристор - 11, стабілітрон - 12, змінний резистор - 13, конденсатор - 14, резистор - 15 і другу кнопку "Пуск" - 16. Кнопка "Пуск" 2 механічно з'єднана з якорем першого електромагнітного реле 4 через подовжувач (конструкція не відображено). Шляхом натискання через кнопку "Пуск" і подовжувач на якір електромагнітного реле відбувається його спрацьовування і самопідхоплення. Друге електромагнітне реле 7 виконує роль порогового елемента і спрацьовує від заздалегідь заданого рівня напруги мережі змінного струму.

Діод 5, резистор 8, конденсатор 9 забезпечують режим спрацьовування другого електромагнітного реле 7. Резистор 8 шунтирует обмотку реле і встановлює рівень його спрацьовування. Діод 5 і конденсатор 9 сприяють зменшенню і згладжувати пульсацій якоря другого електромагнітного реле 7.

Замикає контакт другого електромагнітного реле 10 при спрацьовуванні замикає обмотку першого електромагнітного реле 4, внаслідок чого струм через обмотку другого електромагнітного реле 7 на час перемикання контактів збільшується.

Така позитивний зворотний зв'язок забезпечує чітке спрацьовування другого реле 7 і відповідно знеструмлення і відпускання першого реле 4.

Так як при натисканні кнопки "Пуск" через друге електромагнітне реле 7 протікає струм, на якір реле 7 починає діяти постійна сила, спрямована в бік його спрацьовування, що зменшує зону неоднозначності релейного характеристики і забезпечує більш стабільний поріг спрацьовування реле 7.

Через резистор 8, підключений паралельно обмотці реле 7, тече струм в 3-4 рази менші за розміром, ніж в разі наведеного вище прототипу, що забезпечує роботу резистора 8 без перегріву. Обмотки першого і другого електромагнітних реле 4 і 7 утворюють дільник напруги, з якого випрямлена однонапівперіодне напруга мережі подається на анод і катод тиристора 11 і на дільник напруги, утворений змінним резистором 13, яким регулюється відкриття тиристора 11 при різних заданих напругах мережі.

При відкритті тиристора 11 відбувається шунтування реле 4 і його відпускання. Стабілітрон 12 є граничним елементом. При напрузі на стабілітроні вище напруги стабілізації ток стабилитрона різко зростає.

Позитивне напруга знімається з змінного резистора 13 і накопичується на конденсаторі 14, який розряджається через стабілітрон 12, створюючи на резисторі 6 позитивна напруга, що впливає на керуючий електрод тиристора 11.

Другий кнопкою "Пуск" 16 пристрій може бути включено без впливу на кнопку "Пуск" 2.

Кнопка "Пуск" 16 має дві пари електроконтактів. Одна пара замикає обмотку другого електромагнітного реле 7, інша подає напругу мережі на анод діода.

Таким чином при натисканні другої кнопки "Пуск" 16 друге електромагнітне реле шунтируется накоротко, а на обмотку першого електромагнітного реле 4 через діод подається напруга мережі і реле 4 спрацьовує.

Другу кнопку "Пуск" 16 доцільно використовувати в комплекті з електромагнітними реле (першими), що мають закриті групи контактів, а кнопку "Пуск" 2 - в комплекті з електромагнітними реле (першими), що мають відкриті групи контактів, так як в цьому випадку більш доступна конструкція з подовжувачем, пов'язаним з кнопкою "Пуск" 2.

Вимикач мережі з захистом споживача від перенапруги працює наступним чином.

Після підключення клем живлення 1 до мережі змінного струму і натискання кнопки "Пуск" або кнопки "Пуск" 16 спрацьовує перший електромагнітне реле 4, самоподхвативается і підключає споживач. Тиристор 11 закритий і шунтирующего дії на обмотку реле 4 не робить. Через друге електромагнітне реле 7 тече струм, але за рахунок шунтирующего резистора 8, спрацьовування реле 7 не відбувається. У разі підвищення напруги мережі вище заданого рівня відбувається спрацьовування другого електромагнітного реле 7, яке замикаючими контактами 10 обезструмлює обмотку реле 4, силові контакти 3 розмикаються і відключають споживач.

Другий ступінь захисту від перенапруги працює наступним чином. Після підвищення напруги вище заданого рівня відбувається спрацьовування стабілітрона 12, по резистору 15 починає текти струм, що створює на керуючому електроді тиристора 11 позитивне напруга, яке його і відкриває.

Тиристор 11 шунтирует обмотку першого електромагнітного реле 4 протягом позитивного напівперіоду напруги змінного струму та реле 4 повертається у вихідне положення, відключаючи споживач.

За запропонованим технічним рішенням виготовлений експерементальний зразок, який забезпечив захист від перенапруг, що виникають у зовнішніх мережах в межах до 5 В від заданого рівня.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Вимикач мережі з захистом споживача від перенапруги, що містить електромагнітне реле з силовими контактами, входом підключеними до першої клеми живлення, а виходом - до першої клеми споживача, другу клему харчування, з'єднану з другої клемою споживача, резистор, діод і конденсатор, який відрізняється тим , що він забезпечений другим електромагнітним реле, включеним послідовно з першим, кнопкою "Пуск", механічно з'єднаної з якорем першого електромагнітного реле через подовжувач, замикаючими контактами другого реле, підключеними до обмотці першого реле, причому резистор паралельно з конденсатором підключені до обмотки другого електромагнітного реле , а вихід силових контактів через анод діода і друга клема харчування підключені відповідно до висновків послідовно з'єднаних першого і другого електромагнітних реле.

2. Вимикач мережі з захистом споживача від перенапруги по п.1, що відрізняється тим, що катод діода підключений до катода тиристора, сполученого з першими висновками резистора, конденсатора і змінного резистора, керуючим електродом підключеного до другого висновку резистора і аноду стабілітрона, катод якого підключений до другого висновку конденсатора та середньому висновку змінного резистора, другий висновок якого підключений до другої клеми харчування, а анод тиристора підключений до середньої точки послідовно з'єднаних першого і другого електромагнітних реле.

3. Вимикач мережі з захистом споживача від перенапруги по п.1, що відрізняється тим, що він забезпечений другою кнопкою "Пуск", що має дві пари замикаючих електроконтактів, причому одна з них з'єднана паралельно з обмоткою другого електромагнітного реле, а інша одним контактом з'єднана з входом першої клеми живлення та інших - з анодом діода.

Версія для друку
Дата публікації 01.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів