устройство для защиты потребителя от всплесков напряжения и коротких замыканий

Формула изобретения

Устройство для защиты потребителя от всплесков напряжения и коротких замыканий, содержащее цепь из последовательно соединенных выключателя и термоэлемента, включенную между входным и выходным выводом устройства, стабилитрон, одним выводом соединенный с объединенными вторыми входным и выходным выводами устройства, отличающееся тем, что второй вывод стабилитрона через второй термоэлемент подключен к первому выходному выводу устройства, управляющий выход второго термоэлемента связан с приводом выключателя, причем второй термоэлемент выбирается таким образом, что он срабатывает раньше, чем пробьется стабилитрон.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в силовой электронике.

Широко известное устройство /1/ защиты потребителя содержит стабилитрон, включенный параллельно выходу. Недостаток устройства заключается в том, что оно не обеспечивает защиты от коротких замыканий.

Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является устройство защиты потребителя от всплесков напряжения и коротких замыканий, содержащее последовательно соединенные выключатель и термоэлемент, включенный между входным и выходным выводом, стабилитрон одним выводом соединенный с объединенными вторыми входным и выходным выводами. Недостаток устройства состоит в относительно низкой надежности, что проявляется в режиме мощных перенапряжений, когда стабилитрон переходит из режима ограничения в режим закорачивания (пробой). При этом может создаться ситуация, в которой стабилитрон перейдет далее в режим разрыва цепи ранее, чем это произойдет с выключателем. В таком случае на нагрузку будет подано опасное повышенное напряжение, что может вызвать ее повреждение.

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается за счет того, что второй вывод стабилитрона через второй термоэлемент подключен к первому выходному выводу, а управляющий выход второго термоэлемента связан с приводом выключателя.

На фиг.1 приведена схема устройства для цепей постоянного и переменного токов. Устройство содержит последовательно включенные выключатель 1 и первый термоэлемент 2. Последовательно со стабилитроном 3 включен второй термоэлемент 4. Эта цепь подключена к выходным зажимам устройства, служащим для присоединения нагрузки. В устройстве используется стабилитрон 3 любого типа (симметричный или несимметричный), а на фиг.1 показан симметричный. Термоэлементы 2 и 4 механически связаны с выключателем 1. На фиг.2 по п.2 формулы последовательно со стабилитроном 3 включен второй контакт 5 выключателя. На фиг.3 параллельно выходу включен конденсатор 6.

Устройства работают следующим образом.

При нормальной работе напряжение поступает от сети через выключатель 1 и термоэлемент 2 на нагрузку. При появлении в сети напряжения, превышающего уровень срабатывания стабилитрона 3, последний переходит в режим ограничения напряжения и пропускает через себя ток, ограничивая напряжение на нагрузке. При очень больших перенапряжениях стабилитрон 3 может перейти в режим теплового пробоя, то есть он повреждается, что нежелательно. В предложенных устройствах это не происходит. Второй термоэлемент 4 выбирается таким образом, что он срабатывает раньше, чем пробьется стабилитрон 3. Это достигается соответствующим подбором характеристик. При срабатывании второго термоэлемента 4 отключается выключатель 1, отключая нагрузку. С целью упрощения на фиг.2 используется двухполюсный выключатель. При этом желательно, чтобы второй контакт 5 имел запаздывание на отключение по отношению к первому контакту 1. На фиг.3 конденсатор 6 предназначен для снятия перенапряжений при отключении.

Источники информации:

1. Колосов В.А. Электропитание стационарной радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Радио и связь, 1992, стр.111.

2. Черепанов В.П., Хрулев А.К., Блудов И.П. Электронные приборы для защиты радиоэлектронной аппаратуры от электрических перегрузок. - М.: Радио и связь, 1994, стр.42, рис.101.