УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ ПИТАНИЯ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ ПИТАНИЯ


RU (11) 2046485 (13) C1

(51) 6 H02H3/20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5062080/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.09.14 
(45) Опубликовано: 1995.10.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 630695, кл. H 02H 3/20, 1976. Авторское свидетельство СССР N 1555759, кл. H 02H 3/24, 1986. 
(71) Заявитель(и): Государственное предприятие Российский научно- исследовательский институт "Поиск" 
(72) Автор(ы): Борисов А.П.; Гурлев В.А.; Карпов Г.К.; Павлов В.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Государственное предприятие Российский научно- исследовательский институт "Поиск" 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ ПИТАНИЯ 

Изобретение относится к электротехническим устройствам защиты различной аппаратуры, преимущественно бытового назначения. Устройство обеспечивает отключение потребителя при превышении напряжения выше уровня напряжения, на который настроена пороговая схема устройства, и световой индикации. Повторное включение устройства осуществляется принудительно (нажатием кнопки). Сущность изобретения: устройство обладает повышенной помехоустойчивостью от высокочастотных единичных импульсов в сети питания, обеспечивает обесточивание потребителя при превышении напряжения в сети выше уровня настройки, что достигается введением в устройство резистивного делителя 1, 2, 3 с переменным резистором 2, исполнительного элемента с катушкой 14 электромагнитного переключателя, схемы управления с пороговым элементом 10, состоящей из двух последовательно включенных диодов 4, 6 и интегрирующей RC-цепи 5, 7. Устройство может быть эффективно использовано для автоматического отключения дорогостоящих и критичных к изменению амплитуды напряжения потребителей, например холодильников, телевизоров и т. д. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, а именно к аппаратуре преимущественно бытового назначения для защиты потребителей от недопустимого превышения напряжения в сети питания, для предотвращения их выхода из строя.

Известны устройства защиты потребителей, реагирующие на недопустимое превышение напряжения в сети питания. В устройстве по авт. св. N 1555759, принятом за прототип, при превышении напряжения в сети питания выше допустимого уровня происходит открывание порогового элемента и реле, обесточиваясь, переключается, при этом напряжение на потребителе снижается за счет подключения его к другой обмотке трансформатора.

Прототип решает задачу снижения напряжения на потребителе при превышении напряжения в сети питания, но не обесточивает потребитель, что значительно сужает его область применения. Кроме того, прототип не обеспечивает помехоустойчивость устройства при случайных импульсных всплесках напряжения выше допустимого уровня частотой свыше 120-150 Гц, возникающих, например, при включениях и выключениях потребителей в сеть питания. Для обеспечения питания бытовых потребителей общей мощностью до 2,2 кВт от напряжения 220 В требуется трансформатор больших габаритов, что значительно увеличивает габариты, массу и стоимость устройства, что также сужает область его применения. Изобретение решает задачи обесточивания потребителя при превышении напряжения выше допустимого уровня, повышения помехоустойчивости устройства с сохранением габаритов, массы и стоимости при работе с бытовыми потребителями, что значительно расширяет область его применения. Кроме того, устройство обеспечивает сигнализацию превышения напряжения в сети.

Решение этих задач достигается за счет введения в устройство резистивного делителя с переменным резистором, обеспечивающего необходимый режим работы порогового элемента, исполнительного элемента с катушкой электромагнитного переключателя, обеспечивающего обесточивание потребителя и подключение цепи сигнализации и схемы управления пороговым элементом, состоящей из двух последовательно включенных диодов по схеме анод-катод и интегрирующей RC-цепи. Интегрирующая RC-цепь исключает прохождение кратковременных импульсов выше допустимого уровня к пороговому элементу и обеспечивает постоянную готовность устройства к переключению.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит входные выводы для подключения к сети питания, выходные выводы для подключения к потребителю, одна пара которых соединена через нормально замкнутые контакты 18 электромагнитного переключателя, диод 8 выпрямителя, резистивный делитель, выполненный на резисторах 1-3, последовательно соединенные в прямом направлении диоды 4, 6, пороговый элемент (динистор) 10, интегрирующую RC-цепь, выполненную на резисторе 7 и конденсаторе 5, исполнительный элемент (тиристор) 13, управляющий электрод которого через делитель на резисторах 11, 12 соединен с катодом порогового элемента 10.

Исполнительный элемент 13 соединен последовательно с катушкой 14 электромагнитного переключателя, зашунтированной диодом 15, и резистором 9. RC-цепь в динамике образует интегрирующую цепь с постоянной времени нарастания сигнала 3-4,5 мс, отсекая в частотной передаточной характеристике порогового элемента 10 кратковременные высокочастотные импульсы частотой выше 120-140 Гц. Диод 4 препятствует разряду конденсатора 5 через резисторы 2, 3. Диод 6 синхронизирует момент открывания порогового элемента 10 с моментом поступления положительной полуволны на диод исполнительного элемента 13, что исключает задержку в работе устройства. Делитель на резисторах 1-3 позволяет исключить поступление больших токов в цепь порогового элемента 10, а переменный резистор 2 подобрать открывающее напряжение на аноде порогового элемента 10. Резистор 9 регулирует режим работы исполнительной цепи.

Кроме того, устройство содержит цепь сигнализации превышения напряжения, включенную через разомкнутый контакт 18 электромагнитного переключателя, резистор 17, светодиод 16 и диод 8 параллельно сети питания. Эта цепь обеспечивает подключение светодиода 16 в момент переключения контактов 18. Кнопка 19 предназначена для возврата контактов в исходное положение.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в сеть питания однополупериодное напряжение через диод 8, резисторы 1, 2 и диод 4 поступает на конденсатор 5 интегрирующей RC-цепи, заряжая его. Конденсатор 5 имеет возможность разряжаться только через высокоомное сопротивление 7. В условиях наличия в сети питания напряжения ниже допустимого уровня пороговый элемент 10 не открывается, при этом светодиод не светится, контакты 18 не переключаются и потребитель может быть подключен к устройству.

В случае наличия в сети питания напряжения выше допустимого уровня напряжение на конденсаторе 5 превышает напряжение отпирания порогового элемента 10, последний открывается и напряжение через резистор 11 поступает на управляющий электрод исполнительного элемента 13, открывая его. Вследствие этого включается катушка 14 электромагнитного переключателя, контакт 18 которого переключается, обесточивая потребитель и подключая цепь сигнализации со светодиодом 16 к сети питания.

Для повторного включения потребителя в сеть необходимо отключить потребитель и нажать кнопку 19.

Устройство может быть эффективно использовано для автоматического отключения дорогостоящих и критичных к изменению амплитуды напряжения потребителей, например холодильников, телевизоров, аудио- или видеоаппаратуры, кондиционеров, электродвигателей и других от питающей сети.

Наиболее широкое применение устройство имеет в садоводствах и сельской местности, а также в жилых массивах и промышленных предприятиях, где имеют место колебания амплитуды напряжения выше допустимого уровня.

Устройство работает в импульсном режиме и не требует большого энергопотребления в режиме работы потребителя.

Испытания экспериментальных образцов показали положительные результаты. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ ПИТАНИЯ, содержащее входные выводы для подключения к сети питания, выходные выводы для подключения к потребителю, исполнительный элемент в виде электромагнитного переключателя с переключающими контактами, последовательно с катушкой которого включен токоограничивающий элемент, а также пороговый орган, отличающееся тем, что параллельно выводам сети питания через диод включен резистивный делитель с переменным резистором, а последовательно катушке исполнительного элемента дополнительно включен реагирующий орган в виде тиристора, управляющий электрод которого через резистор соединен с пороговым элементом, схема управления которым включена между анодом порогового элемента, переменным резистором делителя и катодом тиристора и состоит из двух последовательно включенных диодов и интегрирующей RC-цепи, при этом катод тиристора и резистивный делитель соединены с выводами сети питания через размыкающий контакт исполнительного элемента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем параллельно выводам сети питания через диод и замыкающий контакт электромагнитного переключателя включена цепь индикации со светодиодом.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru