способ предупреждения пожара от искрения в электрической сети или электроустановке и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ предупреждения пожара от искрения в электрической сети или электроустановке, характеризующийся тем, что измеряют электрический ток контролируемого участка, отличающийся тем, что осуществляют измерение дифференциального тока контролируемого участка, осуществляют его усиление и сравнение с пороговым значением, формируют импульсные сигналы заданной длительности и амплитуды по передним фронтам сигналов, превысивших пороговое значение, осуществляют суммирование указанных сигналов, путем их подключения к входу «сдвига вправо» сдвигового регистра, формируют сигналы стандартной (заданной) частоты повторения, осуществляют их вычитание из суммированных сигналов путем их подключения на вход «сдвига влево» сдвигового регистра, при возникновении сигнала на третьем и последующих выходах сдвигового регистра формируют сигнал или сигналы предупреждения о возникновении пожароопасной ситуации и/или формируют команду на отключение контролируемого участка.

2. Устройство для осуществления способа, содержащее блок измерения тока контролируемого участка, блок формирования предупреждающего сигнала или сигналов и/или команды на отключение, блок усиления и блок питания, отличающееся тем, что содержит последовательно соединенные блок измерения дифференциального тока, блок усиления, пороговое устройство и формирователь импульсов, а также генератор импульсов, сдвиговый регистр и элемент ИЛИ, причем третий и последующие выходы сдвигового регистра соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока формирования предупреждающего сигнала или сигналов и/или команды на отключение, выход формирователя импульсов соединен с входом «сдвига вправо» сдвигового регистра, вход «сдвига влево» которого соединен с выходом генератора импульсов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области пожарной безопасности и электроэнергетики, а именно к способам и устройствам предупреждения пожаров, возникающих при неисправностях электрических сетей или электроустановок в помещениях, сооружениях, зданиях, самолетах, судах, железнодорожном транспорте и др. объектах.

Известен способ предупреждения пожара от искрения в электрической сети или электроустановке, характеризующийся тем, что измеряют электрический ток контролируемого участка, путем фильтрации первой гармоники или всего низкочастотного спектра сигнала измеренного тока формируют сигнал второй и/или более высоких гармоник, усиливают его и выпрямляют, а также в течение установленного интервала времени накапливают сигнал, сравнивают величину накопленного сигнала с заданным значением или с заданными значениями первого или более высоких уровней сравнения, принятых для соответствующих степеней пожароопасности, в зависимости от величины накопленного сигнала формируют сигнал или сигналы предупреждения о возникновении пожароопасной ситуации и/или формируют команду на отключение контролируемого участка, причем из сигнала второй и/или более высоких гармоник для каждого цикла "возникновение - гашение искры" в последовательности этих циклов формируют импульс сигнала-признака цикла, далее или по первому импульсу сигнала-признака формируют временной интервал, в течение которого накапливают импульсы сигналов-признаков, а по окончании - рассчитывают частоту следования этих циклов, на основании которой рассчитывают величину тока искрения, и/или определяют продолжительность образующей и/или затухающей стадий цикла, на основании которых рассчитывают величину тока искрения, и/или определяют количество импульсов на затухающей стадии цикла, амплитуда которых превышает установленное значение, по которому рассчитывают величину тока искрения, запоминают рассчитанную величину тока искрения и формируют команду для выработки установленного интервала времени и накопления в течение него сигнала, причем накопление сигнала осуществляют путем прибавления по поступлении каждого импульса сигнала-признака цикла "возникновение - гашение искры" к предшествующему результату суммирования числа, соответствующего величине запомненного тока искрения. (Патент РФ на изобретение № 2254615, М.кл. G08B 17/06, G08B 25/10, опубл. 20.06.2005 г.)

Устройство для осуществления способа, содержащее блок измерения тока контролируемого участка, к выходу которого подключен блок формирования сигнала второй и/или более высоких гармоник, выходом подключенный ко входу блока усиления, выход которого подключен ко входу блока выпрямления, блок накопления, подключенный ко входу блока сравнения величины накопленного сигнала с заданным значением или с заданными значениями, выход которого подключен к входу блока формирования предупреждающего сигнала или сигналов и/или команды на отключение, выход которого подключен ко входу исполнительного органа для оповещения и/или отключения, а также блок управления, блок питания и блок определения величины тока искрения, включающий в себя модуль формирования сигнала-признака цикла "возникновение - гашение искры", обеспечивающий для каждого цикла "возникновение - гашение искры" в последовательности этих циклов формирование из сигнала второй и/или более высоких гармоник импульса сигнала-признака цикла, модуль измерения и расчета параметра цикла, или обеспечивающий формирование по первому импульсу сигнала-признака цикла временного интервала, в течение которого накапливают импульсы сигналов-признаков, а по окончании рассчитывают частоту следования этих циклов, и/или обеспечивающий определение продолжительности образующей и/или затухающей стадий цикла, и/или обеспечивающий определение количества импульсов на затухающей стадии цикла, амплитуда которых превышает установленное значение, модуль расчета величины тока искрения на основании или рассчитанной частоты следования циклов, и/или на основании продолжительности образующей и/или затухающей стадий цикла, и/или на основании количества импульсов на затухающей стадии цикла, амплитуда которых превышает установленное значение, модуль хранения рассчитанной величины тока искрения, обеспечивающий запоминание рассчитанной величины тока искрения и передачу ее в блок накопления, при этом блок накопления выполнен с возможностью приема рассчитанной величины тока искрения, с возможностью получения команды от блока управления на формирование установленного интервала времени и с возможностью осуществления в течение этого интервала времени накопления сигнала посредством прибавления по поступлении каждого импульса сигнала-признака цикла "возникновение - гашение искры" к предшествующему результату суммирования числа, соответствующего рассчитанной величине тока искрения, а блок управления выполнен соответственно с возможностью приема сигнала для осуществления выработки указанной команды при передаче рассчитанной величины тока искрения в блок накопления. (Патент РФ на изобретение № 2254615, М.кл. G08B 17/06, G08B 25/10, опубл. 20.06.2005 г.)

Недостатками известного способа и устройства являются, заниженная вероятность обнаружения сигнала искрения и сложность технической реализации. Снижение вероятности обнаружения искрения обусловлено тем, что в известном способе осуществляют измерение общего тока в сети, который может иметь значительную величину, зависящую от величины нагрузки. Это может привести к подавлению слабого сигнала искрения сильным сигналом нагрузки, что снижает вероятность обнаружения сигнала искрения.

Технической задачей изобретения является повышение вероятности обнаружения сигнала искрения и упрощение устройства.

Технический результат достигается тем, что в способе предупреждения пожара от искрения в электрической сети или электроустановке, характеризующийся тем, что измеряют электрический ток контролируемого участка, дополнительно осуществляют измерение дифференциального тока контролируемого участка, осуществляют его усиление и сравнение с пороговым значением, формируют импульсные сигналы заданной длительности и амплитуды по передним фронтам сигналов, превысивших пороговое значение, осуществляют суммирование указанных сигналов путем их подключения к входу «сдвига вправо» сдвигового регистра, формируют сигналы стандартной (заданной) частоты повторения, осуществляют их вычитание из суммированных сигналов путем их подключения на вход «сдвига влево» сдвигового регистра, при возникновении сигнала на третьем и последующих выходах сдвигового регистра формируют сигнал или сигналы предупреждения о возникновении пожароопасной ситуации и/или формируют команду на отключение контролируемого участка.

Устройство для осуществления способа, содержащее блок измерения тока контролируемого участка, блок формирования предупреждающего сигнала или сигналов и/или команды на отключение, блок усиления и блок питания, дополнительно содержит последовательно соединенные блок измерения дифференциального тока, блок усиления, пороговое устройство и формирователь импульсов, а также генератор импульсов, сдвиговый регистр и элемент ИЛИ, причем третий и последующие выходы сдвигового регистра соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока формирования предупреждающего сигнала или сигналов и/или команды на отключение, выход формирователя импульсов соединен с входом «сдвига вправо» сдвигового регистра, вход «сдвига влево» которого соединен с выходом генератора импульсов.

На фигуре приведена структурная схема устройства, где: 1 - блок измерения дифференциального тока; 2 - блок усиления; 3 - пороговое устройство; 4 - формирователь импульсов; 5 - генератор импульсов; 6 - сдвиговый регистр; 7 - элемент ИЛИ; 8 - блок формирования предупреждающего сигнала или сигналов и/или команды на отключение.

Устройство для осуществления способа предупреждения пожара от искрения в электрической сети или электроустановке содержит последовательно соединенные блок 1 измерения дифференциального тока, блок 2 усиления, пороговое устройство 3 и формирователь импульсов 4, а также генератор импульсов 5, сдвиговый регистр 6 и элемент 7 ИЛИ, причем третий и последующие выходы сдвигового регистра 6 соединены с входами элемента 7 ИЛИ, выход которого соединен с входом блока 8 формирования предупреждающего сигнала или сигналов и/или команды на отключение, выход формирователя импульсов 4 соединен с входом «сдвига вправо» сдвигового регистра 6, вход «сдвига влево» которого соединен с выходом генератора импульсов 5.

Устройство функционирует следующим образом. При отсутствии искрения в электрической сети сигнал на выходе блока 1 измерения дифференциального тока отсутствует. При наличии искрения в электрической сети на выходе блока 1 измерения дифференциального тока возникает скачкообразный сигнал искрения. Данный сигнал усиливается в блоке 2 усиления и поступает на вход порогового устройства 3, где сравнивается с порогом. На выходе порогового устройства 3 формируются сигналы, превысившие порог. Данные сигналы поступают на вход формирователя импульсов 4 и осуществляют его запуск. Формирователь импульсов 4 осуществляет генерирование импульсов малой длительности и заданной амплитуды, передний фронт которых соответствует переднему фронту запускающих сигналов. Импульсы с выхода формирователя импульсов 4 поступают на вход «сдвига вправо» сдвигового регистра 6 и осуществляют формирование на его выходах сигналов. Импульсами с выхода генератора импульсов 5, с заданной частотой происходит «сдвиг влево» сигналов на выходах сдвигового регистра 6. При превышении частоты импульсов с выхода формирователя импульсов 4 частоты импульсов с выхода генератора импульсов 5 в 3 и более раза, на 3 или последующих выходах сдвигового регистра 6 формируется сигнал. Данный сигнал через элемент 7 ИЛИ поступает на вход блока 8 формирования предупреждающего сигнала или сигналов и/или команды на отключение.