RU2348093C2 - Device for protecting pyrocartridge from false triggering during pulse surges - Google Patents

Device for protecting pyrocartridge from false triggering during pulse surges Download PDF

Info

Publication number
RU2348093C2
RU2348093C2 RU2007108984/09A RU2007108984A RU2348093C2 RU 2348093 C2 RU2348093 C2 RU 2348093C2 RU 2007108984/09 A RU2007108984/09 A RU 2007108984/09A RU 2007108984 A RU2007108984 A RU 2007108984A RU 2348093 C2 RU2348093 C2 RU 2348093C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diode
coil
starting
electromagnetic relay
resistor
Prior art date
Application number
RU2007108984/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007108984A (en
Inventor
Владимир Дмитриевич Ефимов (RU)
Владимир Дмитриевич Ефимов
Алексей Владимирович Максимов (RU)
Алексей Владимирович Максимов
Original Assignee
Владимир Дмитриевич Ефимов
Алексей Владимирович Максимов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Дмитриевич Ефимов, Алексей Владимирович Максимов filed Critical Владимир Дмитриевич Ефимов
Priority to RU2007108984/09A priority Critical patent/RU2348093C2/en
Publication of RU2007108984A publication Critical patent/RU2007108984A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2348093C2 publication Critical patent/RU2348093C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: present invention can be used in electrical engineering for protection false triggering of fire extinguishing systems. The device has three protection stages. The first is in form of an aerial fuse with three electrodes, one of which is earthed. The second stage has induction coils and series-connected semiconductor voltage limiters, in form of TVS - bidirectional diodes or varistors or protective thyristors, the common point of which is connected to the earthed electrode of the aerial fuse. The other two electrodes are connected to the induction coils. The third protection stage has a series circuit of a diode and coils of an electromagnetic relay, and is connected to the triggering wires in parallel to the semiconductor voltage limiters. The relay contacts shunted with a resistor can be fitted in any of the triggering wires. When there is fire, trigger voltage and current are applied in opposite direction to the control voltage and current, closing the relay contacts, thus triggering the pyrocartridge.
EFFECT: equalisation of potential between triggering wires and any of the triggering wires and earth, and reduced number of elements of the circuit.
7 cl, 5 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты от ложного запуска систем пожаротушения (ПТ) при атмосферных (естественных) импульсных перенапряжениях, которые возникают при грозовых разрядах и при коммутационных (искусственных) перенапряжениях (коммутациях расположенных вблизи систем ПТ цепей с большими токами, как то: короткое замыкание в линиях электропередач, включение-выключение мощных нагрузок и т.п.). Устройство предназначено для установки в низковольтных пусковых проводах между контрольно-пусковым прибором и пиропатроном.The claimed invention relates to electrical engineering, and in particular to devices for protection against false start of fire extinguishing systems (PT) during atmospheric (natural) surge voltages that occur during lightning discharges and during switching (artificial) overvoltages (switching located near high voltage circuit systems, such as: a short circuit in power lines, turning on / off powerful loads, etc.). The device is intended for installation in low-voltage starting wires between the control-starting device and the squib.

Отсутствие ложных запусков является важнейшим условием надежности систем противопожарной защиты.The absence of false starts is the most important condition for the reliability of fire protection systems.

Известно устройство, которое может быть использовано в системах пожаротушения для защиты пиропатрона от ложного запуска при импульсных перенапряжениях (см. свидетельство РФ №34814 на полезную модель «Устройство защиты от импульсных помех», МПК 7 Н02Н 1/00). Известное устройство имеет три связанные между собой ступени защиты, первая из которых содержит двухэлектродный разрядник РТ1, электроды которого соединены с началами установленных в пусковых проводах индукционных катушек L1 и L2, концы которых подключены к входам последовательно соединенных друг с другом стабилитронов VD1 и VD2 (катушки L1, L2 и стабилитроны VD1, VD2 являются второй ступенью защиты), а третья ступень защиты содержит транзистор VT1, два диода VD3, VD4 (на черт. ошибочно указано VD2) и электромагнитное реле с зашунтированными резистором Rконт. контактами К1, установленными со стороны пиропатрона в пусковом проводе, с которым соединены аноды диодов VD3 и VD4. Известное устройство надежно функционирует при возникновении перенапряжений между пусковыми проводами, но оно не защищает пиропатрон системы пожаротушения от ложного запуска при импульсных перенапряжениях хотя бы между одним из пусковых проводов и «землей».A device is known that can be used in fire extinguishing systems to protect the squib from false triggering during surge surges (see RF certificate No. 34814 for the utility model “Surge protection device”, IPC 7 Н02Н 1/00). The known device has three interconnected stages of protection, the first of which contains a two-electrode spark gap PT1, the electrodes of which are connected to the beginnings of the induction coils L1 and L2 installed in the starting wires, the ends of which are connected to the inputs of the Zener diodes VD1 and VD2 connected in series (coils L1 , L2 and Zener diodes VD1, VD2 are the second stage of protection), and the third stage of protection contains a transistor VT1, two diodes VD3, VD4 (VD2 is wrongly indicated in the drawing) and an electromagnetic relay with shunted resistor Rco nt. K1 contacts installed on the side of the igniter in the starting wire, to which the anodes of the VD3 and VD4 diodes are connected. The known device operates reliably in the event of an overvoltage between the starting wires, but it does not protect the fire extinguishing system igniter from a false start during pulsed overvoltages between at least one of the starting wires and the ground.

Таким образом, недостаток известного устройства заключается в сниженных защитных характеристиках.Thus, a disadvantage of the known device is reduced protective characteristics.

Известное устройство по свидетельству №34814 на полезную модель является наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту, поэтому выбрано в качестве прототипа.The known device according to certificate No. 34814 for a utility model is the closest to the claimed device in technical essence and the achieved effect, therefore, it is selected as a prototype.

Задачей настоящего изобретения является: улучшение защитных характеристик устройства при упрощении конструкции устройства.The objective of the present invention is: to improve the protective characteristics of the device while simplifying the design of the device.

Технический результат заключается в выравнивании потенциалов напряжения между пусковыми проводами и любым из пусковых проводов и «землей», а также в уменьшении элементов схемы.The technical result consists in equalizing voltage potentials between the starting wires and any of the starting wires and ground, as well as in reducing the circuit elements.

Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве защиты пиропатрона от ложного запуска при импульсных перенапряжениях, подключенном между контрольно-пусковым прибором и пиропатроном, содержится разрядник, электроды которого соединены с установленными в пусковых проводах индукционными катушками, концы последних подключены к выводам последовательно соединенных друг с другом полупроводниковых ограничителей напряжения, при этом к одному из пусковых проводов подключен диод, соединенный с катушкой электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в одном из пусковых проводов со стороны пиропатрона, согласно изобретению разрядник снабжен третьим заземленным электродом, подключенным к общей точке последовательно соединенных друг с другом полупроводниковых ограничителей напряжения, представляющих собой TVS-диоды двунаправленные, или варисторы, или грозозащитные тиристоры, причем диод и катушка электромагнитного реле образуют цепь, концы которой подключены к пусковым проводам параллельно полупроводниковым ограничителям напряжения.This task is achieved by the fact that in the known device for protecting the squib from false triggering during surge voltage connected between the control and starting device and the squib, there is a spark gap, the electrodes of which are connected to the induction coils installed in the starting wires, the ends of the latter are connected to the terminals connected in series with each other another semiconductor voltage limiter, while a diode connected to an electromagnetic relay coil is connected to one of the starting wires shunted by a resistor whose contacts are installed in one of the starting wires from the side of the squib, according to the invention, the arrester is equipped with a third grounded electrode connected to a common point of the semiconductor voltage limiters connected in series, which are bi-directional TVS diodes, or varistors, or lightning protection thyristors, moreover the diode and coil of the electromagnetic relay form a circuit whose ends are connected to the starting wires in parallel with the semiconductor limiters conjugation.

В заявляемом устройстве функцию трехэлектродного разрядника могут выполнять последовательно соединенные друг с другом два двухэлектродных разрядника с заземленной общей точкой соединения, подключенной к общей точке последовательно соединенных друг с другом полупроводниковых ограничителей напряжения.In the inventive device, the function of a three-electrode spark gap can be performed in series by two two-electrode spark gap with a grounded common connection point connected to a common point in series of semiconductor voltage limiters connected to each other.

В заявляемом устройстве катод диода может быть соединен с первым концом катушки электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в пусковом проводе, к которому подключен анод диода.In the claimed device, the cathode of the diode can be connected to the first end of the coil of the electromagnetic relay, the contacts of which are shunted by the resistor are installed in the starting wire to which the anode of the diode is connected.

В заявляемом устройстве анод диода может быть соединен с первым концом катушки электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в пусковом проводе, к которому подключен катод диода.In the claimed device, the anode of the diode can be connected to the first end of the coil of the electromagnetic relay, the contacts of which are shunted by the resistor are installed in the starting wire to which the cathode of the diode is connected.

В заявляемом устройстве катод диода может быть соединен с первым концом катушки электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в пусковом проводе, к которому подключен второй конец катушки электромагнитного реле.In the claimed device, the cathode of the diode can be connected to the first end of the coil of the electromagnetic relay, the contacts of which are shunted by the resistor are installed in the starting wire to which the second end of the coil of the electromagnetic relay is connected.

В заявляемом устройстве анод диода может быть соединен с первым концом катушки электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в пусковом проводе, к которому подключен второй конец катушки электромагнитного реле.In the claimed device, the anode of the diode can be connected to the first end of the coil of the electromagnetic relay, the contacts of which are shunted by the resistor are installed in the starting wire, to which the second end of the coil of the electromagnetic relay is connected.

В заявляемом устройстве TVS-диод двунаправленный может быть составлен из двух однонаправленных TVS-диодов путем их встречного последовательного подключения друг к другу.In the inventive device, a bi-directional TVS-diode can be composed of two unidirectional TVS-diodes by their on-line serial connection to each other.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам свидетельствуют, что предлагаемое устройство защиты пиропатрона от ложного запуска при импульсных перенапряжениях неизвестно и не следует явным образом из изученного уровня техники, а следовательно, соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».Studies on patent and scientific and technical sources indicate that the proposed device for protecting the igniter from false triggering during surge surges is unknown and does not follow explicitly from the studied prior art, and therefore meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Заявляемое устройство может быть изготовлено в условиях предприятия, специализирующегося в отрасли, занятой производством радиоэлектронной аппаратуры, с использованием стандартного отечественного или импортного оборудования, известных технологий и серийно выпускаемых промышленностью электрических и полупроводниковых элементов. Оно может широко использоваться во всех производственных, офисных и жилых помещениях.The inventive device can be manufactured in an enterprise specializing in the industry engaged in the production of electronic equipment, using standard domestic or imported equipment, well-known technologies and mass-produced by the industry of electrical and semiconductor elements. It can be widely used in all industrial, office and residential premises.

Таким образом, заявляемое устройство защиты пиропатрона от ложного запуска при импульсных перенапряжениях соответствует критерию «промышленная применимость».Thus, the claimed device for protecting the squib from false triggering during surge voltage meets the criterion of "industrial applicability".

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.The proposed set of essential features informs the claimed device of new properties that allow to solve the problem.

Заявляемое устройство имеет три ступени защиты: первая из них содержит трехэлектродный разрядник с одним заземленным электродом (или два двухэлектродных разрядника с заземленной общей точкой), вторая ступень содержит индукционные катушки и последовательно соединенные друг с другом полупроводниковые ограничители напряжения, общая точка которых подключена к заземленному электроду разрядника. Третья ступень защиты, соединенная со второй, содержит диод, катушку электромагнитного реле, его контакты и резистор.The inventive device has three stages of protection: the first one contains a three-electrode spark gap with one grounded electrode (or two two-electrode spark gap with a grounded common point), the second stage contains induction coils and semiconductor voltage limiters connected in series with each other, a common point of which is connected to a grounded electrode arrester. The third stage of protection connected to the second contains a diode, an electromagnetic relay coil, its contacts and a resistor.

В режиме контроля целостности пиропатрона ток в устройстве течет в соответствии с полярностью подключения через пиропатрон (на черт. не показан) и резистор. При протекании контрольного тока первая, вторая и третья ступени (кроме резистора) отключены и не оказывают влияния на работу приборов (ПТ) в режиме контроля. При штатном режиме пуска пиропатрона, т.е. при возникновении пожара, контрольно-пусковым прибором (ПТ) подается пусковое напряжение и ток в обратную сторону, противоположную контрольному. Тогда открывается диод и запитывается катушка электромагнитного реле, в результате чего контакты реле замыкаются и «закорачивают» резистор. Поскольку резистор перестает оказывать влияние на прохождение пусковых тока и напряжения, то на пиропатрон подается пусковое напряжение, и он запускается.In the pyro cartridge integrity control mode, the current in the device flows in accordance with the polarity of the connection through the pyro cartridge (not shown in the diagram) and a resistor. When the control current flows, the first, second and third stages (except for the resistor) are switched off and do not affect the operation of devices (PT) in the control mode. In the normal mode of starting the squib, i.e. in the event of a fire, the starting control device (PT) supplies the starting voltage and current in the opposite direction, opposite to the control one. Then the diode opens and the coil of the electromagnetic relay is energized, as a result of which the relay contacts close and "short-circuit" the resistor. Since the resistor ceases to influence the passage of inrush current and voltage, the inrush voltage is applied to the igniter and it starts up.

В прототипе, если на входе устройства защиты потенциал напряжения хотя бы на одном из проводов окажется высоким относительно «земли» (или корпуса пиропатрона) при возникновении импульсных перенапряжений от атмосферных или коммутационных наводок, возможен искровой пробой между нитью пиропатрона и его корпусом. В силу чего происходит воспламенение пиротехнического вещества и происходит ложный запуск пиропатрона.In the prototype, if at the input of the protection device, the voltage potential at least on one of the wires turns out to be high relative to the ground (or the housing of the igniter) when pulsed overvoltages occur from atmospheric or switching interference, a spark breakdown between the igniter thread and its housing is possible. By virtue of which, ignition of the pyrotechnic substance occurs and a false start of the squib occurs.

В заявляемом устройстве защиты этот момент учтен благодаря наличию третьего заземляющего электрода. При возникновении импульсных перенапряжений на входе устройства защиты обеспечивается заземление его входных клемм при сработке разрядника и (или) защитных TVS-диодов.In the claimed protection device, this moment is taken into account due to the presence of a third grounding electrode. In the event of an overvoltage at the input of the protection device, grounding of its input terminals is ensured when the arrester and (or) protective TVS diodes are triggered.

В прототипе использованы стабилитроны VD1 и VD2. Обычно они применяются, если надо регулировать напряжение в электронных цепях. Однако от мощных импульсов, возникающих от атмосферных или коммутационных наводок, стабилитроны цепь не защищают, т.к. не рассчитаны на работу при значительных импульсных нагрузках.The prototype used zener diodes VD1 and VD2. Usually they are used if it is necessary to regulate the voltage in electronic circuits. However, the zener diodes do not protect the circuit from powerful pulses arising from atmospheric or switching interference, because not designed for operation with significant pulsed loads.

В заявляемом устройстве было принято решение выбрать такие полупроводниковые ограничители напряжения, как TVS-диоды двунаправленные, или варисторы, или грозозащитные тиристоры. Аббревиатура TVS происходит от английского термина «transient voltage suppressor», что в переводе на русский язык означает полупроводниковый ограничитель напряжения, иначе - «супрессор». Варисторы и грозозащитные тиристоры выполняются промышленностью двунаправленными. TVS-диоды могут быть изготовлены как однонаправленными, так и двунаправленными. Для заявляемой схемы выбираются двунаправленные TVS-диоды. Это позволяет схеме быть симметричной и при возникновении импульсных перенапряжений разной полярности работать с одинаковым ограничением. Сравнение рабочих характеристик TVS-диодов двунаправленных, или варисторов, или грозозащитных тиристоров с характеристиками стабилитронов показало, что последние менее надежны при необходимости поглощать мощные импульсы перенапряжения, ограничивать их пики и не давать им расти. Стабилитроны лишь стабилизируют или регулируют напряжение в цепи. В контрольном рабочем режиме TVS-диоды двунаправленные, варисторы или грозозащитные тиристоры (далее TVS-диоды) «невидимы», т.е. не влияют на работу защищаемого ими пускового прибора вплоть до возникновения импульса перенапряжения.In the inventive device, it was decided to choose such semiconductor voltage limiters, such as bi-directional TVS diodes, or varistors, or lightning protection thyristors. The abbreviation TVS comes from the English term "transient voltage suppressor", which is translated into Russian as a semiconductor voltage limiter, otherwise - "suppressor". Varistors and lightning protection thyristors are bi-directional by industry. TVS diodes can be made both unidirectional and bidirectional. For the claimed circuit, bi-directional TVS diodes are selected. This allows the circuit to be symmetrical and, when pulsed overvoltages of different polarity occur, operate with the same limitation. A comparison of the operating characteristics of bi-directional TVS diodes, or varistors, or lightning protection thyristors with the characteristics of zener diodes, showed that the latter are less reliable if necessary, absorb powerful overvoltage pulses, limit their peaks and prevent them from growing. Zener diodes only stabilize or regulate the voltage in the circuit. In the control operating mode, the bi-directional TVS diodes, varistors or lightning protection thyristors (hereinafter TVS diodes) are “invisible”, i.e. do not affect the operation of the starting device they protect, up to the occurrence of an overvoltage pulse.

Во время действия импульса перенапряжения TVS-диод ограничивает выброс напряжения до безопасного значения, при котором невозможен запуск пиропатрона, при этом опасный ток протекает через TVS-диод на «землю», минуя защищаемую цепь. В этом случае остаточное напряжение на TVS-диодах создает очень малый ток через шунтирующий резистор. Такой ток не может вызвать запуск пиропатрона.During the action of the overvoltage pulse, the TVS-diode limits the voltage surge to a safe value at which the igniter can not be started, while a dangerous current flows through the TVS-diode to the ground, bypassing the protected circuit. In this case, the residual voltage on the TVS diodes creates a very small current through the shunt resistor. Such a current cannot trigger a squib.

В прототипе третья ступень защиты содержит диоды VD3, VD4, транзистор VT1 и электромагнитное реле с катушкой и контактами. Диод VD3 предназначен при пуске открывать транзистор VT1, а диод VD4 - защищать транзистор при переключении катушки реле.In the prototype, the third stage of protection contains diodes VD3, VD4, transistor VT1 and an electromagnetic relay with a coil and contacts. The diode VD3 is designed to open the transistor VT1 at start-up, and the diode VD4 - to protect the transistor when switching the relay coil.

В заявляемом устройстве защиты используется только один диод, который предназначен отключать катушку реле при протекании контрольного тока через устройство, а при пусковом токе запитывать катушку реле. При этом упрощается конструкция устройства за счет исключения из схемы транзистора VT1 и диода VD4. Кроме того, диод в заявляемом устройстве определяет направление контрольного ток, т.е. полярность подключения: при протекании контрольного тока диод должен быть «закрыт».In the claimed protection device, only one diode is used, which is designed to disconnect the relay coil when the control current flows through the device, and when starting current to power the relay coil. This simplifies the design of the device due to the exclusion from the circuit of the transistor VT1 and the diode VD4. In addition, the diode in the inventive device determines the direction of the control current, i.e. connection polarity: when the control current flows, the diode must be “closed”.

Предлагаемое устройство защиты пиропатрона от ложного запуска при импульсных перенапряжениях поясняется чертежами, где представлено:The proposed device for protecting the squib from false triggering during surge surges is illustrated by the drawings, which show:

фиг.1, 2, 3, 4 - общие схемы с разной полярностью подключения к источнику напряжения и вариантами соединения диода, катушки и контактов электромагнитного реле;figure 1, 2, 3, 4 - General diagrams with different polarity of the connection to the voltage source and the connection options of the diode, coil and contacts of the electromagnetic relay;

фиг.5 - фрагмент общей схемы с двумя разрядниками.5 is a fragment of a General circuit with two arresters.

К клеммам «+», «-» заявляемого устройства защиты пиропатрона от ложного запуска при импульсных перенапряжениях подключен контрольно-пусковой прибор (на черт. не показан), подающий либо пусковое, либо контрольное напряжение и ток на пиропатрон и при пожаре, и в режиме контроля пиропатрона. Само устройство защиты пиропатрона от ложного запуска при импульсных перенапряжениях содержит разрядник 1 с тремя электродами, один из которых заземлен, а два другие соединены с соответствующими пусковыми проводами (на черт. не обозначены) и индуктивными катушками 2 и 3. Вместо индуктивных катушек в схеме защиты возможна установка резисторов - активных сопротивлений. В целом, на решение поставленной задачи это не влияет. Поскольку в прототипе установлены индуктивные катушки, то в формуле изобретения они и нашли отражение. Концы индуктивных катушек 2, 3 подключены к выводам соответствующих полупроводниковых ограничителей напряжения 4 и 5, представляющих собой TVS-диоды двунаправленные, или варисторы, или грозозащитные тиристоры, последовательно соединенные друг с другом. Их общая точка соединена с заземленным электродом разрядника 1. TVS-диод двунаправленный может быть составлен из двух однонаправленных TVS-диодов путем их встречного последовательного подключения друг к другу. Параллельно 4 и 5 между пусковыми проводами подключена цепь, содержащая диод 6, последовательно соединенный анодом или катодом с катушкой электромагнитного реле (на черт. не обозначено). В одном из пусковых проводов между пиропатроном и последовательно соединенными полупроводниковыми ограничителями напряжения 4 и 5 установлены контакты 7 реле, зашунтированные резистором 8, подключенным к клеммам 9, 9'. Контакты 7 реле могут быть подключены как к аноду, так и катоду диода 6, либо ко второму концу, не соединенному с диодом 6, катушки 10 реле.To the terminals “+”, “-” of the inventive device for protecting the squib from false start during pulsed overvoltage, a control-starting device (not shown in the drawing) is connected, which supplies either the starting or control voltage and current to the squib in fire and in control squib. The device itself protects the squib from false triggering during overvoltage surges contains a spark gap 1 with three electrodes, one of which is grounded, and the other two are connected to the corresponding starting wires (not shown in the diagram) and inductive coils 2 and 3. Instead of inductive coils in the protection circuit installation of resistors - active resistances is possible. In general, this does not affect the solution of the task. Since in the prototype inductive coils are installed, in the claims they are reflected. The ends of the inductive coils 2, 3 are connected to the terminals of the corresponding semiconductor voltage limiters 4 and 5, which are bi-directional TVS diodes, or varistors, or lightning protection thyristors, connected in series with each other. Their common point is connected to the grounded electrode of the arrester 1. The bi-directional TVS diode can be composed of two unidirectional TVS diodes by their counter-series connection to each other. In parallel to 4 and 5, a circuit containing a diode 6 connected in series with the anode or cathode to the coil of the electromagnetic relay is connected between the starting wires (not indicated in the drawing). In one of the starting wires between the igniter and the semiconductor voltage limiters 4 and 5 connected in series, relay contacts 7 are installed, shunted by a resistor 8 connected to terminals 9, 9 '. Relay contacts 7 can be connected both to the anode and the cathode of diode 6, or to the second end, not connected to diode 6, of relay coil 10.

При возникновении импульсов перенапряжений ток в цепи устройства защиты пиропатрона от ложного запуска срабатываний протекает очень короткое время, за которое электромагнитное реле в силу своих конструктивных особенностей не успевает замкнуть контакты 7 и тем самым закоротить резистор 8. При этом после сработки первой и (или) второй ступени остаточная энергия импульса перенапряжения рассеивается на резисторе 8.When overvoltage pulses occur, the current in the circuit of the pyro cartridge protector against false triggering lasts a very short time, during which the electromagnetic relay does not have time to close contacts 7 and thereby short-circuit resistor 8. In this case, after the first and (or) second stage residual energy of the overvoltage pulse is dissipated on the resistor 8.

Выбор того или иного «супрессора» зависит от требований, предъявляемых к защитным характеристикам по мощности, энергии поглощения импульса напряжения и др.The choice of one or another “suppressor” depends on the requirements for protective characteristics in terms of power, absorption energy of a voltage pulse, etc.

На выходе заявляемого устройства к клеммам 11, 11' подключен пиропатрон (на черт. не показан), запускающийся в штатном режиме и воздействующий на баллон с тушащим веществом.At the output of the inventive device to the terminals 11, 11 'is connected a squib (not shown in the diagram), which starts up in the normal mode and acts on the cylinder with the extinguishing agent.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

1. Работа устройства защиты в режиме контроля пиропатрона и пуска в штатном режиме.1. The operation of the protection device in the control mode of the squib and start in normal mode.

В этом режиме контрольный ток протекает по цепи в соответствии с полярностью подключения через пиропатрон и резистор 8, подключенный к клеммам 9, 9'. Электромагнитное реле отключено, т.к. ток не течет через диод 6 и катушку 10.In this mode, the control current flows through the circuit in accordance with the polarity of the connection through the igniter and resistor 8 connected to terminals 9, 9 '. The electromagnetic relay is disconnected. no current flows through diode 6 and coil 10.

Сопротивление разрядника 1 и TVS-диодов 4 и 5 очень велико, поэтому они не влияют на величину контрольного тока.The resistance of the spark gap 1 and TVS diodes 4 and 5 is very large, so they do not affect the value of the control current.

В случае подачи пускового напряжения контрольно-пусковым прибором открывается диод 6, потому что пусковые напряжение и ток приложены в сторону, противоположную полярности подключения устройства. Катушка 10 электромагнитного реле оказывается под напряжением и замыкает контакты 7. При этом резистор 8 закорачивается и не оказывает влияния на прохождение пускового тока и напряжения в цепи устройства. По нити пиропатрона начинает протекать ток, вызывающий ее нагрев, вследствие чего баллон с тушащим веществом запускается.In the case of supplying the starting voltage by the control-starting device, the diode 6 opens, because the starting voltage and current are applied in the direction opposite to the polarity of the device connection. The coil 10 of the electromagnetic relay is energized and closes the contacts 7. In this case, the resistor 8 is shorted and does not affect the passage of the starting current and voltage in the circuit of the device. A current begins to flow along the pyrocartridge filament, causing it to heat up, as a result of which the extinguishing agent balloon starts.

2. Работа заявляемого устройства в режиме защиты.2. The operation of the claimed device in protection mode.

При возникновении перегрузок по напряжению в цепи на клеммах «+» и (или) «-» появляется импульс перенапряжения. В первой ступени защиты срабатывает разрядник 1, уравнивая электрические потенциалы как между пусковыми проводами, так и между пусковыми проводами и «землей». Индуктивные катушки 2 и 3 выполняют функцию временных демпферов между разрядником и второй ступенью защиты для удерживания напряжения в течение времени около 1 мкс, необходимого для срабатывания разрядника. Вторая ступень защиты, состоящая из TVS-диодов 4 и 5, ограничивает остаточное напряжение в цепи после сработки разрядника 1 в пределах 12-30 В.In the event of voltage overloads in the circuit, an overvoltage pulse appears at the “+” and (or) “-” terminals. In the first stage of protection, arrester 1 is activated, equalizing the electric potentials both between the starting wires and between the starting wires and the ground. Inductive coils 2 and 3 act as temporary dampers between the arrester and the second stage of protection to hold the voltage for about 1 μs necessary for the arrester to operate. The second stage of protection, consisting of TVS-diodes 4 and 5, limits the residual voltage in the circuit after triggering of the spark gap 1 within 12-30 V.

Так, стандартный грозовой импульс длительностью 8/20 мкс удлиняется на TVS-диодах приблизительно в 100 раз до величины 2000 мкс, что равно 2 мс. Этого времени недостаточно, чтобы протекающий импульсный ток через третью ступень защиты, содержащую диод 6 и электромагнитное реле с катушкой 10 и контактами 7, смог вызвать замыкание контактов 7 электромагнитного реле и закоротить резистор 8. Остаточный импульсный ток после сработки первой и второй ступеней защиты рассеивается на резисторе 8, а также на диоде 6 и катушке 10 электромагнитного реле, что не вызывает ложного запуска пиропатрона.So, a standard lightning pulse with a duration of 8/20 μs is extended on TVS diodes by approximately 100 times to a value of 2000 μs, which is equal to 2 ms. This time is not enough for the pulsed current flowing through the third stage of protection, containing diode 6 and an electromagnetic relay with coil 10 and contacts 7, to be able to close the contacts 7 of the electromagnetic relay and short-circuit resistor 8. The residual pulse current after the first and second stages of protection is tripped is dissipated by resistor 8, as well as on diode 6 and coil 10 of the electromagnetic relay, which does not cause a false start of the squib.

Заявляемое устройство защиты пиропатрона от ложного запуска при импульсных перенапряжениях имеет ряд преимуществ по сравнению с прототипом:The inventive device protects the squib from false triggering during overvoltage surges has a number of advantages compared to the prototype:

- высокая надежность за счет исключения ложных срабатываний;- high reliability due to the elimination of false positives;

- упрощение конструкции за счет уменьшения количества элементов схемы.- simplification of the design by reducing the number of circuit elements.

Claims (7)

1. Устройство защиты пиропатрона от ложного запуска при импульсных перенапряжениях, подключенное между контрольно-пусковым прибором и пиропатроном, содержащее разрядник, электроды которого соединены с установленными в пусковых проводах индукционными катушками, концы последних подключены к выводам последовательно соединенных друг с другом полупроводниковых ограничителей напряжения, при этом к одному из пусковых проводов подключен диод, соединенный с катушкой электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в одном из пусковых проводов со стороны пиропатрона, отличающееся тем, что разрядник снабжен третьим заземленным электродом, подключенным к общей точке последовательно соединенных друг с другом полупроводниковых ограничителей напряжения, представляющих собой TVS-диоды двунаправленные, или варисторы, или грозозащитные тиристоры, причем диод и катушка электромагнитного реле образуют последовательную цепь, концы которой подключены к пусковым проводам параллельно полупроводниковым ограничителям напряжения.1. A device for protecting the igniter from false triggering during surge voltage, connected between the control and starting device and the igniter, containing a spark gap, the electrodes of which are connected to the induction coils installed in the starting wires, the ends of the latter are connected to the terminals of the semiconductor voltage limiters connected in series with each other, this is connected to one of the starting wires a diode connected to the coil of an electromagnetic relay, the contacts of which are shunted by a resistor updated in one of the starting wires on the pyro cartridge side, characterized in that the arrester is equipped with a third grounded electrode connected to a common point of the semiconductor voltage limiters connected in series, which are bi-directional TVS diodes, or varistors, or lightning protection thyristors, the diode and the coil of the electromagnetic relay form a series circuit, the ends of which are connected to the starting wires parallel to the semiconductor voltage limiters. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что функцию трехэлектродного разрядника выполняют последовательно соединенные друг с другом два двухэлектродных разрядника с заземленной точкой соединения, подключенной к общей точке последовательно соединенных друг с другом полупроводниковых ограничителей напряжения.2. The device according to claim 1, characterized in that the function of the three-electrode spark gap is performed by two two-electrode spark gap connected in series with each other with a grounded connection point connected to a common point of semiconductor voltage limiters connected in series with each other. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что катод диода соединен с первым концом катушки электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в пусковом проводе, к которому подключен анод диода.3. The device according to claim 1, characterized in that the cathode of the diode is connected to the first end of the coil of the electromagnetic relay, the contacts of which are shunted by the resistor are installed in the starting wire to which the anode of the diode is connected. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что анод диода соединен с первым концом катушки электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в пусковом проводе, к которому подключен катод диода.4. The device according to claim 1, characterized in that the anode of the diode is connected to the first end of the coil of the electromagnetic relay, the contacts of which are shunted by the resistor are installed in the starting wire to which the cathode of the diode is connected. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что катод диода соединен с первым концом катушки электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в пусковом проводе, к которому подключен второй конец катушки электромагнитного реле.5. The device according to claim 1, characterized in that the cathode of the diode is connected to the first end of the coil of the electromagnetic relay, the contacts of which are shunted by the resistor are installed in the starting wire to which the second end of the coil of the electromagnetic relay is connected. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что анод диода соединен с первым концом катушки электромагнитного реле, зашунтированные резистором контакты которого установлены в пусковом проводе, к которому подключен второй конец катушки электромагнитного реле.6. The device according to claim 1, characterized in that the anode of the diode is connected to the first end of the coil of the electromagnetic relay, the contacts of which are shunted by the resistor are installed in the starting wire to which the second end of the coil of the electromagnetic relay is connected. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что TVS-диод двунаправленный составлен из двух однонаправленных TVS-диодов путем их встречного последовательного подключения друг к другу. 7. The device according to claim 1, characterized in that the bi-directional TVS-diode is composed of two unidirectional TVS-diodes by their opposite serial connection to each other.
RU2007108984/09A 2007-03-12 2007-03-12 Device for protecting pyrocartridge from false triggering during pulse surges RU2348093C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108984/09A RU2348093C2 (en) 2007-03-12 2007-03-12 Device for protecting pyrocartridge from false triggering during pulse surges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108984/09A RU2348093C2 (en) 2007-03-12 2007-03-12 Device for protecting pyrocartridge from false triggering during pulse surges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007108984A RU2007108984A (en) 2008-09-20
RU2348093C2 true RU2348093C2 (en) 2009-02-27

Family

ID=39867572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007108984/09A RU2348093C2 (en) 2007-03-12 2007-03-12 Device for protecting pyrocartridge from false triggering during pulse surges

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2348093C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713468C2 (en) * 2015-09-10 2020-02-05 Мерсен Франс Сб Сас Protective device for electric circuit, electric circuit with such device and method of protection of such electric circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713468C2 (en) * 2015-09-10 2020-02-05 Мерсен Франс Сб Сас Protective device for electric circuit, electric circuit with such device and method of protection of such electric circuit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007108984A (en) 2008-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5440441A (en) Apparatus for protecting, monitoring, and managing an AC/DC electrical line or a telecommunication line using a microprocessor
US9640951B2 (en) Triggering circuit of overvoltage protection with an asymmetric element
MX2007001043A (en) Overvoltage protection device with improved leakage-current- interrupting capacity.
EP2226914B1 (en) Systems and methods for protecting a series capacitor bank
CN104578032A (en) Over-voltage protector
CZ305207B6 (en) Circuit arrangement of overvoltage protection firing circuit
RU2348093C2 (en) Device for protecting pyrocartridge from false triggering during pulse surges
US20120287548A1 (en) Surge protector
RU66123U1 (en) DEVICE FOR PROTECTING THE CIRCULATOR FROM FALSE STARTING AT PULSE VOLTAGES
US20210288484A1 (en) Protection against ac voltage conditions
CN204290305U (en) Overvoltage protection device
CN105896507A (en) Overvoltage protector
EP4057457A1 (en) Bimetallic spark gap arrangement
CN2833976Y (en) Automatic delay recovered lightning and over-voltage prevention protector
CN210404733U (en) Alternating current power supply lightning protection device with overcurrent and overvoltage protection functions
US11862966B2 (en) Surge protector
KR102582296B1 (en) Surge protection apparatus for LED
CN105958460A (en) Overvoltage protector
CN106099888A (en) Overvoltage protection device
Ehrhardt et al. Device for Protection Against Transient and Temporary Overvoltage Including Limitation of the Specific Energy
CN104934956A (en) Overvoltage protector
SU828297A2 (en) Device for overvoltage protection of load
RU2442238C2 (en) The noncontrollable gas-discharge arrestor
RU141505U1 (en) WATERPROOF DEVICE FOR PARK SYSTEM OF SPEAKER NOTIFICATION
SU1728923A1 (en) Device for protecting dc networks against overload

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090313