<p>762080A1_1-1.png" style="width:50pt;height:36pt;"/>
<p>Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в бытовых электроаппаратах, таких как сетевые телевизоры и радиоприемники, у которых питание осуществляется по бестрансфор— маторной схеме. <sup>5</sup></p>
<p>Известно устройство для защиты электроаппарата от попадания фазного напряжения на шасси ( корпус), обеспечивающее безопасное включение электроаппарата в сеть, при котором шасси подключается к нулевому (нейтральному) заземленному проводу двухпроводной однофазной силовой сети [.</p>
<p>Это достигается однозначностью включения вилки в розетку двухконтактного сетевого разъема и выполнением силового выпрямителя блока питания электроаппарата по однополупериодной саеме.</p>
<p>Для однозначного соединения контактов вилки с контактами розетки двухконтактного разъема они выполняются различного сечения, различной конфигурации или в конструкцию разъема вводят ключи.</p>
<p>Недостатком такой сис^екГы явл яё'гсй ‘ то, что она не пригодна для эксплуата—, ции с неполяризованными сетевымй ра’з'кёмами (розетками и вилками), которые широко распространены в СССР.</p>
<p>Другим недостатком (даже в случае использования неполяриэованных разъемов) является требование жесткого контроля правильности подключения проводов к розетке при монтаже внутренней электропроводки жилых помещений, а также при монтаже сетевых шнуров в условиях производства аппаратуры.</p>
<p>Случайная ошибка приводит к подключению шасси не к нейтральному заземленному, а к фазному проводу. Фазное напряжение на корпусе электроаппарата может поразить людей, производящих его ремонт.</p>
<p>Известны устройства пассивной защиты от возможности поражения фазным напряжением......</p>
<p>Эти устройства включаются в схему элетроаппарата й осуществляют визу а ль20</p>
<p>3 . 762080</p>
<p>ную индикацию или звуковую сигнализацию при наличии фазного напряжения, на, холящегося на шасси.</p>
<p>Известно также устройство, содержащее последовательную цепь, включающую <sub>5 </sub>' металлическую пластину, конденсатор безопасности и двухэлектродную газоразрядную лампу. Цепь одним концом подключается к шасси [2].</p>
<p>При неправильном включении неполяризо-^о ванной вилки в сетевую розетку и последующем касании пальцем руки металлической пластины загорается газоразрядная лампа, так как от шасси, оказавшемся под фазным напряжением, через ука— 15 Занную цепь и емкость (человека) на землю начинает протекать безопасный для человека ток, при этом загорается индикаторная газоразрядная лампа. Ремонтному персоналу достаточно переставить вилку в 20 правильное положение в розетке, гем самым подключив шасси к заземленному нейтральному проводу однофазной двухпроводной силовой сети. После этого при касании металлической пластины система ви- 25 зуальной сигнализации опасности несрабатывает, так как человек и шасси оказываются под общим потенциалом земли.</p>
<p>Недостатком такого устройства является то, что вначале подается сетевое зо напряжение к электроаппарату, в результате ч§го не исключена возможность поражения ремонтного персонала при случайном прикосновении к шасси до прикосновения к пластине индикатора опасности 35 и переключения сетевой вилки в розетке.</p>
<p>Известное устройство £2^ может содержать металлическую пластиду, конденсатор безопасности, 'двухэлектродную газоразрядную лампу, резистор, подключен- <sub>40 </sub>ныё последовательно между собой и одним концом к шасси. Общая точка соединения резистора и конденсатора безопасности подключена к входу усилителя низкой частоты (УНЧ) электроаппарата. На <sub>45 </sub>другой вход УНЧ поступает сигнал звука.</p>
<p>Выход УНЧ через трансформатор нагружен на звуковую катушку громкоговорителя.</p>
<p>При неправильном положении двухполюсной сетевой вилки в розетке, когда фазное напряжение попадает на шасси, и при последующем прикасании к металлической пластине через емкость (человека) замыкается цепь на землю, по цепи начинает протекать переменный ток частотой 50 Гц и помимо визуальной индикации за счет горения газоразрядной</p>
<p>50</p>
<p>55</p>
<p>лампы возможна звуковая сигнализация через Громкоговоритель, воспринимающая как звуковой сигнал основной частоты 50 Гц, так и ее гармонические составляющие.</p>
<p>При правильном положении вилки в розетке, когда шасси оказывается подключенным к нейтральному (нулевому) заземленному проводу, звуковая сигнализация опасности отсутствует.</p>
<p>Это устройство имеет те же недостатки, что и первое устройство.</p>
<p>Известное устройство £ΐ] может содержать реле с контактами, сетевую двухконтактную вилку, однополупериодный выпрямитель и нагрузку. Конденсатор выпрямителя и нагрузка подключены к шасси,, а другими выводами - к вентилю выпрямителя.</p>
<p>Устройство предусматривает обязательное заземление шасси электроаппарата третьим проводом, минуя двухполюсный сетевой разъем.</p>
<p>Между фазным и третьим проводами и между нулевым (нейтральным) и треть-: им проводами включены обмотки двух реле или две обмотки поляризованного реле.</p>
<p>При включении неполяризованной сетевой вилки в розетку срабатывает одно из двух реле или поляризованное реле принимает одно из двух положений и подключает своими контактами фазный провод к вентилю выпрямителя, а нулевой (нейтральный) провод - к шасси.</p>
<p>Срабатывает то из реле, на обмотку которого первоначально приложено фазное напряжение относительно заземленного третьего провода.</p>
<p>Недостатком устройства является обязательное требование в надежном заземлении электроаппарата с помощью третьего провода.</p>
<p>Нарушение проводимости этого провода приводит к отказу в работе устройства за счет несрабатывания реле и к возможности появления фазного напряжения на шасси. Другим недостатком является низкая надежность системы вследствие применения реле.</p>
<p>Известное устройство [2} может содержать металлическую пластину, конденсатор безопасности, газоразрядную двухэлектродную лампу, резистивный делитель, включенные между собой последовательно и подключенные к шасси электроаппарата,</p>
<p>а также усилители и переключатели, выполненные в виде контактов реле,</p>
<p>Резистивный делитель подключен к</p>
<p>входу усилителя, к выходу которого под5 762080</p>
<p>ключена обмотка реле. Усилитель и реле питаются от выпрямителя, входящего в состав электроаппарата.</p>
<p>Реле содержит две пары силовых контактов на два положения с самоблокиров- 5 кой.</p>
<p>* Прй неправильном положении двухполюсной непопяризованной сетевой вилки и при последующем прикосновении пальца человека к металлической пластине через ю емкость (человека) на землю замыкается электрическая цепь,, при этом загорается газоразрядная лампа, ток вызывает сигнал на входе усилителя и через усилитель включает обмотку реле. 15</p>
<p>Контакты реле переключаются, самоблокируются и подключают шасси через сетевой разъем к заземленному нулевому (нейтральному) проводу силовой сети.</p>
<p>Недостатком устройства является не- зд высокая безопасность ремонтных и регулировочных работ, так как возникает опасность поражения электрическим током от силовой сети ремонтного персонала в случае, если кто-нибудь из персонала по ка— 25 кой-либо причине забыл коснуться неметаллической пластины, ибо к электроаппарату подается сетевое напряжение и на шасси вероятно присутствие фазного напряжения. 30</p>
<p>Другой недостаток - относительно низкая надежность устройства в результате применения механического реле и. сложных вспомогательных схем (усилитель, источника питания реле). <sup>35</sup></p>
<p>Прототипом предлагаемого устройства является устройство для защиты электроаппарата от попадания фазного напряжения на корпус, содержащее неполязированный двухполюсный сетевой разъем с переключателем, выполненным в виде двух симметричных тиристоров, чувствительный элемент с металлическими пластинами, выполненный в виде сенсорного триггера, катод первого тиратрона кото— <sup>45 </sup>рого присоединен к фазному полюсу разъема, цепь питания триггера через выпрямитель присоединена к другому полюсу разъема, два входа триггера присоединены к металлическим пласти- <sup>50 </sup>нам, катод второго тиратрона присоединен к управляющему электроду одного из двух встречно-параллельно включенных тиристоров, которые включены в рассечку фазного провода |Д].</p>
<p>При любом "включении неполяризованного сетевого разъема в двухпроводную</p>
<p>силовую сеть фиксируется дежурное состояние сенсорного триггера, при котором тиристорные переключатели выключены и напряжение не поступает в нагрузку.</p>
<p>Условиями перевода триггера и всей системы в рабочий режим является присутствие в катодах газоразрядных тиратронов фазного напряжения и последующее прикосновение к металлической пластине, подключенной через высокоомный резистор безопасности к сетке рабочего тиратрона.</p>
<p>При этом шасси электроаппарата подключается к заземленному проводу силовой сети: при неправильном положении вилки сетевого разъема рабочий тиратрон не может быть включен, а электроаппарат защищен от попадания фазного напряжения на корпус благодаря высоким сопротивлениям закрытых симметричных тиристоров.</p>
<p>Недостаток этого устройства заключается в необходимости жесткого контроля величины сопротивления высокоомного резистора безопасности чувствительного элемента в процессе производства и эксплуатации. Случайная установка резистора с малым сопротивлением ухудшает электровоз опасность, так как при этом фазное напряжение сети выводится на металлические сенсорные пластины, может создать ток выше норм безопасности.</p>
<p>Другим недостатком прототипа является неудобство эксплуатации . при включении устройства в сеть: дополнительно необходимо произвести касание сенсорной металлической пластины.</p>
<p>Целью изобретения является повышение : электробезопасности и упрощение в обращении с электроаппаратом при его вклю— чении.</p>
<p>Это достигается тем, что в устройстве для защиты электроаппарата от попадания фазного напряжения на корпус, содержащем неполяризованный двухполюсный сетевой разъем, включенный последовательно с переключателем, выполненным в ι виде двух симисгоров, два встречно-параллельно включенных тиристора в рассечке фазного провода между двухполюсным сетевым разъемом и , переключателем, к выходу которого подключен защищаемый электроаппарат, выпрямительный диод и чувствительный элемент, выполненный на двух тиратронах с холодным катодом, анодная цепь питания которых через общий резистор и выпрямительный диод подключена к нейтральному полюсу сетевого разъема, катод первого тиратрона соединен</p>
<p>00' ' , / / 7. . ‘ .. .........' 7Г2С</p>
<p>с "фазным полюсом сетевого разъема, а катод второго тиратрона подключен к управляющему электроду одного из тиристоров, а цепь анода первого и второго тиратронов включены *РС-цепочки, между сеткой и анодом первого тиратрона включен · конденсатор, а к сетке второго тиратрона подключен отрезок проводника, емкость которого относительно земли достаточна для зажигания тиратрона. 1</p>
<p>Такое Выполнение устройства при правильном положении сетевой вилки в розетке позволяет осуществить подачу сетевогона пряжения к нагрузке, при этом коммутация осуществляется автоматически 1 без касания элементов устройства человеком, а шасси оказывается подключенным через сетевой разъем к заземленному проводу. При неправильном положении сетевой вилки в розетке под&ча напряже— 2 ния к нагрузке становится невозможной, что гарантирует отсуствие на шасси фазного напряжения.</p>
<p>На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.</p>
<p>Устройство для защиты электроаппарата 1 от попадания фазного напряжения на корпус 2 содержит деполяризованный двухполюсный сетевой разъем 3, к контактам которого подключены фазный провод 4 и нейтральный провод 5. Последовательно в цепь фазного провода 4 включены триодные тиристоры 6 и 7 по встречно-параллельной схеме и триодный симистор 8. В цепь нейтрального провода</p>
<p>5 включен триодный симистор 9. Управляющие электроды 10, 11 симисторов 8,</p>
<p>9 включены между собой через цепь управления 12.</p>
<p>Управляющий электрод 13 тиристора 7 подключен к нейтральному проводу 5 через цепь управления 14, содержащую например, диод, зарядный конденсатор и ограничительный резистор, причем конденсатор подключен к катоду тиристо< ра, резистор к <sub>(</sub>управляющему электроду 13 тиристора 7, а диод подключен к нейтральному проводу 5. Вторыми выводами резистор, конденсатор и диод подключены между собой.</p>
<p>К управляющему электроду тиристора</p>
<p>6 подключён катод второго тиратрона 15, анод тиратрона включен через параллельно соединенные резистор 16 и конденсатор 17 к' общёТГ точке‘щитаний/^^^сётке тиратрона подключен отрезок проводника 18, имеющий определенную емкость отЖ'7’ ,7 -г- \ ·</p>
<p>носитгльно"земли. Выход устройства подключен· к силовому входу элгктроаппчрт—. та 1, причем нейтральный провод 5 через симистор !) подключен к клемме 1Н, име—</p>
<p><sub>;</sub> ющой непосредственное соединение к корпусу (шасси), а фазный провод через тиристоры 6, 7 и симистор 8 подключен к клемме 20. Между клеммами 19 и 20 включена нагрузка. Первый тиратрон 21</p>
<p>> сеткой подключен к аноду через конденсатор 22, а в цепь анода включена «С -цепочка из параллельно включенных резистора 23 ё конденсатора 24, общая цепь питания анодов подключена через</p>
<p>[ резисторы 25, 26 и диод 27 к нейтральному проводу 5, между катодом и общей точкой· резисторов 25 и 26 включен конденсатор 28, а между общей точкой диода 27 и резистора 26 и катодом вклю—</p>
<p>, чен конденсатор 29, катод тиратрона 21 подключен к фазному проводу 4.</p>
<p>Устройство работает следующим образом.</p>
<p>Включение тиратрона 21 осуществляет— ί ся за счет заряда через резистор 23 и</p>
<p>конденсатор 24 конденсатора 22, который поджигает участок сетка-катод, имеющий низкий потенциал зажигания. Горящий тиратрон 21 фиксирует включенное</p>
<p>I состояние тиратрона 15, так как постоянное напряжение в его аноде, которое определяется напряжением в общей точке соединения резисторов 25, 23 и конденсатора 24, недостаточно для зажигания</p>
<p><sub>;</sub> тиратрона 15 по аноду.</p>
<p>При этом тиристоры 6, 7 и симметричные симисторы 8, 9 выключены, напряжение не поступает к нагрузке, причем корпус 2 электроаппарата 1 оказыI вается отключенным от фазного напряжения, присутствующего на нейтральном ; проводе 5 вследствие высокого сопротивления закрытых симметричных тиристоров.</p>
<p>; Для подключения корпуса электроаппарата к заземленному нейтральному проводу силовой сети необходимо поменять положение вилки в.розетке разъема 3 на противоположное. При этом на каго) дах обоих тиратронов 15 и 21 появляется фазное напряжение.</p>
<p>В начальный момет врек&ни кратковременно включается тиратрон 21 за</p>
<p>• счет заряда конденсатора 22, как было описано, однако затем зажигается тиратрон 15, а тиратрон 21 гаснет за счет отрицательного скачка напряжения н· общем анодном резисторе 25.</p>
<p></p>
<p>762080</p>
<p>Зажигание рабочего тиратрона 15 при правильном положении сетевого разъема является результатом того, что осуществлятся поджиг участка сетка-чсатод: к катоду приложено фазное напряже» ние, а в сетку включена распределенная емкость относительно земли за счет подключения к сетке отрезка проводника 18.</p>
<p>Включенное состояние тиратрона 15 и выключенное тиратрона 21 фиксируется, ю</p>
<p>Катодный ток тиратрона 15 протекает' через участок управляющий электрод — катод тиратрона 6 и подготавливает его включение. Включение осуществляется положительной полуволной сетевого на- ,$ пряжения, приложенной к аноду тиристора 6 через цепи управления 12 и 14 от провода 5.</p>
<p>Включение тиристора б обеспечивает 20 подготовку .к включению тиристора 7 и включение симисторов 8 и 9, в результате чего полуволна сетевого тока протекает через нагрузку электроаппарата</p>
<p>1. Другая полуволна сетевого напряже- 25 ния прикладывается к нагрузке через открытые тиристор 7 и симисторы 8, 9, вызывая ток, который протекает через нагрузку электроаппарата 1 й в противоположном направлении. 30</p>
<p>Периодическое изменение напряжения управляющего тока симметричных симисторов 8, 9, протекающего через цепь управления 12, обеспечивает их двустороннюю ПРОВОДИМОСТЬ. 35</p>
<p>Проводимость тиристора 7 обеспечивается благодаря разряду" конденсатора через резистор и цепь: управляющий электрод-катод. Заряд конденсатора возможен в том случае, если периодически 40 проводит тиристор 6.</p>
<p>Таким образом, включение тиристора 6 обеспечивает подачу переменного напряжения сети к нагрузке электроаппара— 45 та 1, при этом его корпус 2 оказывается включенным через нейтральный провод 5 и контакт разъема 3 к заземленному проводу силовой сети.</p>
<p>Использование устройства создает 50 технический' эффект, заключающийся в повышении электробезопасности при ра10</p>
<p>боте человека, а также упрощение в обращении с электроаппаратом за счет того, что при неправильном включении сетевого разъема напряжение не поступает в нагрузку, а при правильном поступает без дополнительных манипуляций, т. е. отпадает необходимость в прикосновении человека к каким-либо элементам устройства, находящегося во включенном состоянии.</p>