RU2700659C2 - Method for determination of sparking point in electric network and device for implementation thereof - Google Patents
Method for determination of sparking point in electric network and device for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700659C2 RU2700659C2 RU2017143605A RU2017143605A RU2700659C2 RU 2700659 C2 RU2700659 C2 RU 2700659C2 RU 2017143605 A RU2017143605 A RU 2017143605A RU 2017143605 A RU2017143605 A RU 2017143605A RU 2700659 C2 RU2700659 C2 RU 2700659C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sparking
- controlled
- determining
- spark
- signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
Abstract
Description
Изобретение относится к области пожарной безопасности и электроэнергетики, а именно к способам и устройствам защиты от искрения (дефектной дуги) в электрической сети (электроустановке) переменного и постоянного тока, а также определения места искрящей цепи в контролируемой электрической сети, приводящей к аварии или катастрофе.The invention relates to the field of fire safety and electric power, and in particular to methods and devices for protection against sparking (defective arc) in an electric network (electrical installation) of alternating and direct current, as well as determining the location of a sparking circuit in a controlled electric network, leading to an accident or disaster.
Здесь и далее под искрящей цепью понимается электрическая цепь от одного полюса (фазы) источника питания до его противоположного полюса (фазы), в любом, заранее неизвестном месте которой возникает ее разрыв (нарушение целостности цепи), не более которого является достаточным для создания искрового промежутка, занимаемого ионизированной плазмой, обеспечивающей требуемую проводимость электрического тока нагрузки в данной цепи, при которой его величина практически не изменяется.Hereinafter, a sparkling circuit is understood to mean an electrical circuit from one pole (phase) of a power source to its opposite pole (phase), in any previously unknown place of which a break occurs (violation of circuit integrity), no more than which is sufficient to create a spark gap occupied by ionized plasma, providing the required conductivity of the electric load current in this circuit, at which its value remains practically unchanged.
Происшествие проявляется через пожар, взрыв или опасный отказ системы или объекта, в целом. Данный отказ относится к скрытому (невыявляемому) виду отказов.The incident manifests itself through a fire, explosion, or dangerous failure of the system or facility as a whole. This failure refers to a latent (undetectable) type of failure.
Эксплуатация жилых, общественных, производственных и др. объектов гражданского, военного и специального назначения нередко сопровождается происшествиями от искрения, возникающего на разрыве электрической цепи с образованием ионизированной плазмы. При этом на искровом промежутке выделяется тепловая энергия, приводящая либо к пожару, либо к взрыву, либо к разрушению изоляции (в частности, к плавлению) провода с нарушением функционирования системы.The operation of residential, public, industrial, and other civilian, military, and special-purpose facilities is often accompanied by incidents of sparking that occurs at the break of an electrical circuit with the formation of ionized plasma. In this case, thermal energy is released on the spark gap, leading either to a fire or explosion, or to the destruction of the insulation (in particular, to melting) of the wire with a malfunction of the system.
В результате наносится большой материальный и моральный ущерб, нередко сопровождающийся гибелью и (или) увечьем людей.As a result, great material and moral damage is inflicted, often accompanied by the death and (or) injury of people.
Известен способ [1] предупреждения происшествия), включающий: измерение электрического тока контролируемой электрической сети (ЭС); формирование низкочастотной и высокочастотных составляющих данного тока; формирование сигнала-признака цикла «возникновение-гашение искры» (ВЧ-сигнала) в области нулевого значения тока; измерение и расчет частоты следования циклов; измерение амплитуды импульсов на образующей и/или затухающей стадиях цикла; измерение продолжительности образующей и затухающей стадий цикла, а также и/или количества импульсов на данных стадиях цикла, амплитуда которых превышает установленное значение; измерение, по крайней мере, одного из тока короткого замыкания, тока перегрузки, тока утечки, величины отклонения напряжения сети от требуемых значений; определение ширины искрового промежутка, образованного в месте нарушения целостности электрической цепи; измерение и расчет величины тока искрения с учетом влияния шунтирующего тока.A known method [1] for preventing an incident), including: measuring the electric current of a controlled electrical network (ES); the formation of low-frequency and high-frequency components of a given current; the formation of a signal-sign of the cycle "occurrence-suppression of the spark" (RF signal) in the region of zero current value; measurement and calculation of the frequency of repetition of cycles; measurement of the amplitude of the pulses at the generating and / or decaying stages of the cycle; measuring the duration of the generating and decaying stages of the cycle, as well as / or the number of pulses at these stages of the cycle, the amplitude of which exceeds the set value; measurement of at least one of the short circuit current, overload current, leakage current, the deviation of the mains voltage from the required values; determination of the width of the spark gap formed at the place of violation of the integrity of the electric circuit; measurement and calculation of the value of the sparking current, taking into account the influence of the shunt current.
Данное техническое решение устанавливает факт возникновения и развития искрения в разветвленной ЭС, измеряет и рассчитывает уровень его опасности. Однако оно не способно определять в ней место искрения в контролируемой электрической сети.This technical solution establishes the occurrence and development of sparking in a branched ES, measures and calculates the level of its danger. However, it is not able to determine in it the place of sparking in a controlled electrical network.
В условиях достижения искрением верхнего уровня опасности это приводит к необходимости отключения всей разветвленной контролируемой ЭС. Тем самым кроме опасной искрящей цепи происходит отключение нормально функционирующих электрических цепей с работающими потребителями.In the conditions of sparking reaching the upper danger level, this leads to the need to turn off the entire branched controlled ES. Thus, in addition to a dangerous sparking circuit, normally functioning electrical circuits are disconnected with working consumers.
Кроме этого названное техническое решение не позволяет добиться высокой достоверности идентификации полученных результатов анализа с процессом искрения из-за воздействия на нее широкого спектра помех в емкой и разветвленной электрической сети.In addition, the named technical solution does not allow to achieve high reliability of identification of the obtained analysis results with the sparking process due to the impact of a wide range of interference on it in a capacious and branched electric network.
На устранение указанного недостатка направлено техническое решение [2], которое контролирует, по крайней мере, два потенциально опасных участка разветвленной ЭС, к каждой замкнутой электрической цепи из которых, исключая сопротивление нагрузки, параллельно подключены входы модулей измерения искрения. При нарушении целостности одной из электрических цепей, например, участка 1 соответствующим его модулем измеряется величина напряжения искрения и/или его тока. По заданному номеру или другому условному обозначению этого модуля присваивается условный номер или другое условное обозначение данной искрящей цепи. В исправном состоянии упомянутого участка входы упомянутых модулей являются зашунтированными контролируемой замкнутой электрической цепью, а их условный ее номер или другое условное обозначение остается равным нулю, причем воздействие возможных помех является ослабленным.A technical solution [2] is aimed at eliminating this drawback, which controls at least two potentially hazardous sections of a branched ES, to which, with the exception of load resistance, the inputs of the spark measurement modules are connected in parallel with the exception of the load resistance. In case of violation of the integrity of one of the electrical circuits, for example, section 1, its corresponding module measures the magnitude of the sparking voltage and / or its current. By a given number or other symbol of this module, a conventional number or other symbol of this sparking circuit is assigned. In good condition of the said section, the inputs of the mentioned modules are shunted by a controlled closed electric circuit, and their conditional number or other designation remains equal to zero, and the effect of possible interference is weakened.
К недостатку данного технического решения относится усложнение конструкции кабеля или электрического жгута, при разработке которого требуется введение дополнительного провода, требующего, в свою очередь, контроля его подсоединения к защищаемой цепи, а также ухудшающий весовые, объемные и стоимостные характеристики объекта, использующего данный кабель (жгут). Кроме этого существенно усложняется электромонтажная схема контролируемой электрической сети, в целом, а, значит, понижается надежность функционирования контролируемой ЭС и ее готовность к применению при восстановлении поврежденной электрической цепи.The disadvantage of this technical solution is the complication of the design of the cable or electric harness, the development of which requires the introduction of an additional wire, which, in turn, requires control of its connection to the protected circuit, as well as worsening the weight, volume and cost characteristics of the object using this cable (harness ) In addition, the wiring diagram of the controlled electric network is significantly complicated, in general, and, therefore, the reliability of the controlled electric system and its readiness for use when restoring a damaged electrical circuit are reduced.
Целью изобретения является определение адреса контролируемого участка с искрящей электрической цепью, повышающего эффективность эксплуатации контролируемой ЭС и улучшающего ее объемно-массовые характеристики, а также повышающего достоверность результатов измерения и расчетов уровня опасности происшествия.The aim of the invention is to determine the address of the controlled area with a sparking electric circuit, which increases the efficiency of operation of the controlled ES and improves its volumetric-mass characteristics, as well as increases the reliability of the measurement results and calculations of the level of danger of the accident.
Реализация цели осуществляется сравнением результатов измерения сигналов-признаков или других параметров каждого цикла «возникновение-гашение искры» практически одновременно на входах контролируемой сети и каждого контролируемого участка. По совпадению результатов измерения ВЧ-сигналов с датчика 6 и датчика 7 только одного участка 8 из всего их множества от 1 до n (фиг. 1) делается вывод о выбранном адресе контролируемого участка с искрящей электрической цепью и, при этом, о соответствии анализируемых высокочастотных сигналов на датчиках 6 и 7 процессу искрения.The goal is achieved by comparing the results of measuring signal-signs or other parameters of each cycle “occurrence-suppression of the spark” almost simultaneously at the inputs of the controlled network and each controlled area. By the coincidence of the measurement results of the RF signals from the sensor 6 and the sensor 7 of only one
Разделение контролируемой ЭС на контролируемые ее участки приводит к увеличению уровня достоверности проводимых измерений и расчетов, а также обеспечивает более высокую надежность функционирования контролируемой ЭС, в целом, и ее готовность к применению при устранении в ней отказов.The separation of the controlled ES into its controlled areas leads to an increase in the level of reliability of the measurements and calculations, and also provides higher reliability of the functioning of the controlled ES, in general, and its readiness for use when eliminating failures in it.
Предлагаемый способ предупреждения происшествия от искрения в ЭС осуществляется путем следующей совокупности действий:The proposed method for preventing an accident from arcing in the ES is carried out by the following set of actions:
- измерение суммарного электрического тока контролируемой ЭС;- measurement of the total electric current of the controlled ES;
- определение сигналов-признаков цикла «возникновение-гашение искры» при прохождении суммарного тока нагрузки через область нулевого значения;- determination of signal-signs of the cycle "occurrence-suppression of the spark" when passing the total load current through the region of zero values;
- определение суммарной продолжительности искрения на заданном цикле (периоде времени) его измерения, например, длительностью 4 сек;- determination of the total duration of sparking at a given cycle (time period) of its measurement, for example, lasting 4 seconds;
- определение параметров тока искрения с учетом ширины искрового промежутка и величины шунтирующего тока в электрической сети;- determination of the parameters of the sparking current, taking into account the width of the spark gap and the magnitude of the shunt current in the electric network;
- расчет показателя опасности тока искрения;- calculation of the indicator of the danger of sparking current;
- расчет уровня опасности происшествия;- calculation of the level of danger of the accident;
- определение адреса контролируемого участка с искрящей электрической цепью;- determination of the address of the controlled area with a sparking electrical circuit;
- идентификация входных высокочастотных сигналов процессу искрения путем подавления одинакового вида помех, поступающих от датчика 6 и одновременно с ним не более, чем от одного датчика 7;- identification of the input high-frequency signals to the sparking process by suppressing the same type of interference coming from the sensor 6 and at the same time from no more than one sensor 7;
- формирование сигнала уровня опасности происшествия и/или команды на отключение контролируемого участка электрической сети;- the formation of a signal of the danger level of the incident and / or command to disable the monitored section of the electric network;
- отображение адреса контролируемого участка с искрящей цепью и, при необходимости, исправных электрических цепей, входящих в данный участок контролируемой электрической сети;- display of the address of the controlled area with a sparking circuit and, if necessary, serviceable electrical circuits included in this area of the controlled electrical network;
- отображение команды на отключение контролируемого участка контролируемой электрической сети;- display of the command to disable the monitored section of the controlled electrical network;
- отображение уровня опасности происшествия;- display of the level of danger of the incident;
- при необходимости отображение адреса (адресов) исправной электрической цепи, находящейся в одном отключенном участке из-за максимально опасного уровня искрящей цепи.- if necessary, displaying the address (s) of a working electrical circuit located in one disconnected area due to the most dangerous level of the sparking circuit.
Каждый из участков контролируемой ЭС могут содержать одну или более электрических цепей, каждая из которых представляет собой замкнутую потенциально опасную цепь при протекании в ней электрического тока и определяемую качеством соединения в ней проводников и других функционально значимых элементов.Each of the sections of the controlled ES can contain one or more electric circuits, each of which is a closed potentially dangerous circuit when an electric current flows in it and is determined by the quality of the connection of conductors and other functionally significant elements in it.
Данная цепь может содержать от двух до десятка и более замкнутых коммутационных элементов (контактов автоматов, выключателей, реле, разъединителей нагрузки и т.п.). При этом роль соединения винтами 28 может быть заменена пайкой, сваркой, скруткой или другим технологическим приемом, также потенциально опасным, с точки зрения, возможности нарушения целостности этого соединения.This circuit may contain from two to ten or more closed switching elements (contacts of automatic machines, switches, relays, load disconnectors, etc.). In this case, the role of the connection with
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами фиг. 1. Блок-схема определения места искрения, где:The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawings of FIG. 1. The block diagram of the determination of the place of sparking, where:
1 - внешняя электрическая сеть или автономный источник питания;1 - external electrical network or autonomous power source;
2 - контролируемая электрическая сеть;2 - controlled electric network;
3 - электрический жгут от входа контролируемой сети;3 - electric harness from the input of the controlled network;
4 - автомат защиты на входе контролируемой сети;4 - circuit breaker at the input of a controlled network;
5 - автоматы защиты на входе контролируемых участков (участка);5 - circuit breakers at the entrance of the controlled areas (site);
6 - вариант датчика восприятия искрения на входе контролируемой сети;6 is a variant of the sensor for the perception of sparking at the input of a controlled network;
7 - вариант датчика (датчиков) восприятия искрения на входе контролируемого участка (участков) контролируемой сети;7 is a variant of the sensor (s) for the perception of sparking at the input of the controlled area (s) of the controlled network;
8 - контролируемые участки 1, 2, …i…n (участок 1) контролируемой сети;8 - controlled sections 1, 2, ... i ... n (section 1) of the controlled network;
9 - провода связи контролируемых участков (участка) с выходом контролируемой сети;9 - communication wires of the controlled areas (section) with the output of the controlled network;
10 - канал связи передачи ВЧ-сигнала от датчика восприятия искрения в блок определения параметров тока искрения и в блок определения адреса (условного номера или другого условного обозначения) контролируемого участка;10 - communication channel for transmitting the RF signal from the sensor for sensing sparking to the unit for determining the parameters of the sparking current and to the unit for determining the address (conditional number or other symbol) of the controlled section;
11 - блок определения уровня опасности происшествия и адреса поврежденного контролируемого участка;11 - unit for determining the level of danger of the incident and the address of the damaged controlled area;
12 - блок определения адреса контролируемого участка с искрящей цепью;12 - block determining the address of the controlled area with a sparking circuit;
13 - блок определения параметров тока искрения на стадиях цикла «возникновение-гашение искры», выполняющий операции измерения суммарного электрического тока контролируемой электрической сети, определения сигналов-признаков возникновения и гашения искрения, определения тока искрения с учетом ширины искрового промежутка и величины шунтирующего тока в электрической сети;13 - unit for determining the parameters of the sparking current at the stages of the cycle “occurrence-suppression of the spark”, performing operations of measuring the total electric current of the controlled electric network, determining signal signs of the occurrence and suppression of sparking, determining the sparking current taking into account the width of the spark gap and the magnitude of the shunt current in the electric Networks
14 - модуль M1 (М2…Mn) измерения и расчета сигнала с датчика 7;14 - module M1 (M2 ... Mn) measuring and calculating the signal from the sensor 7;
15 - плата модулей измерения ВЧ-сигнала искрения», поступающего с датчика (датчиков) 7 и хранения заданных адресов, входящих в каждый из этих участков;15 is a board of modules for measuring the RF signal of sparking, "coming from the sensor (s) 7 and storing the specified addresses included in each of these sections;
16 - модуль определения адреса контролируемого участка с искрящей электрической цепью;16 - module determining the address of the controlled area with a sparking electrical circuit;
17 - модуль отображения адреса контролируемого участка;17 - module display address of the controlled area;
18 - модуль отображения уровня опасности искрения;18 - module displaying the level of danger of sparking;
19 - блок отображения уровня опасности происшествия;19 is a block displaying the level of danger of the incident;
20 - блок формирования уровня опасности искрения;20 - block forming the level of danger of sparking;
21 - блок формирования команды на отключение контролируемого участка ЭС;21 - block forming a team to disable the controlled area of the ES;
22 - блок питания;22 - power supply;
и фиг. 2. Фрагмент электромонтажной схемы контролируемого участка контролируемой электрической сети, где:and FIG. 2. A fragment of the wiring diagram of the controlled section of the controlled electrical network, where:
23 - выключатель (контактор, автомат, дистанционный переключатель или другой элемент коммутации электрического тока);23 - switch (contactor, automatic, remote switch or other switching element of electric current);
24 - подвижный контакт выключателя;24 - movable contact switch;
25 - неподвижный контакт выключателя;25 - fixed contact switch;
26 - фрагмент искрения в месте неплотного замыкания пары контактов выключателя В1;26 is a fragment of sparking in the place of a loose circuit of the pair of contacts of the switch B1;
27 - металлическая колодка для соединения проводов;27 - a metal block for connecting wires;
28 - винт прижимной провода;28 - screw clamping wire;
29 - нагрузка электрической цепи;29 - load electrical circuit;
30 - металлическая часть оголенного провода;30 - metal part of the exposed wire;
31 - защищенная часть провода (оплетка).31 - protected part of the wire (braid).
С целью более наглядного представления характера функционирования устройства по определению адреса контролируемого участка с искрящей цепью и улучшению его эксплуатационных характеристик ниже представлен порядок действий данного устройства при его практическом применении.In order to better visualize the nature of the functioning of the device by determining the address of the monitored section with a sparking circuit and improving its operational characteristics, the procedure for the operation of this device in its practical application is presented below.
Каждая электрическая цепь контролируемой электрической сети должна иметь заранее присвоенный ей адрес (условный номер или другое условное обозначение) и зафиксирована в соответствующем контролируемом участке. Контролируемый участок также должен иметь заранее присвоенный ему адрес. Все указанные номера хранятся в плате 15 модулей измерения ВЧ-сигнала искрения и хранения заданных адресов электрических цепей ЭС и контролируемых участков.Each electric circuit of the controlled electric network must have a pre-assigned address (conventional number or other symbol) and is fixed in the corresponding controlled area. The controlled area must also have a pre-assigned address. All these numbers are stored in the
С точки зрения управления структурно резервируемым объектом в аварийном режиме, например, самолета или ракеты каждая из электрических цепей контролируемого участка до аварийного их отключения, при необходимости, выполняют функции питания соответствующей резервируемой системы в «горячем» или «холодном» режиме.From the point of view of controlling a structurally redundant object in emergency mode, for example, of an airplane or a rocket, each of the electric circuits of the controlled area, before their emergency shutdown, if necessary, perform the power functions of the corresponding redundant system in the "hot" or "cold" mode.
«Горячий режим» - каналы резервирования одновременно находятся в режиме функционирования, при котором обеспечивается непрерывный режим работы объекта и продолжение его функционирования в случае отключения одного из этих каналов."Hot mode" - the backup channels are simultaneously in the operating mode, in which a continuous mode of operation of the object is ensured and its continued operation if one of these channels is disconnected.
«Холодный режим» - функционирование одного основного канала, другие каналы являются резервными. Отключение основного канала приводит к кратковременному нарушению работоспособности системы, в целом, на время включения в работу резервного канала."Cold mode" - the functioning of one main channel, other channels are redundant. Disabling the main channel leads to a short-term disruption of the system’s performance, in general, while the backup channel is turned on.
В случае отключения контролируемого участка с искрящей цепью и другими его основными или резервными электрическими цепями, обеспечивающими питание соответствующих электрических систем объекта, объект продолжает работу на резервном канале или каналах.In case of disconnection of the controlled area with a sparking circuit and its other main or backup electrical circuits that provide power to the corresponding electrical systems of the facility, the facility continues to work on the backup channel or channels.
Подобное разбиение контролируемой электрической сети на контролируемые участки, реализующее разделение резервируемых систем, обеспечивает успешный выход объекта из аварийной ситуации. Например, это позволит выполнить весь длительный маршрут полета самолета или осуществить, при необходимости, безаварийную его вынужденную посадку.Such a division of the controlled electrical network into controlled areas, realizing the separation of redundant systems, ensures the successful exit of the facility from an emergency. For example, this will allow you to complete the entire long flight route of the aircraft or to carry out, if necessary, its accident-free emergency landing.
При отсутствии искрения.In the absence of sparking.
При отсутствии нарушений целостности электрической цепи при протекании ее тока нагрузки от датчика 6 на входе контролируемой сети, далее через контролируемый участок 8 (номер 1…n или другое условное обозначение) и завершая его на выходе той же контролируемой сети. При этом, если на стадиях цикла «возникновение-гашение искры» нулевые значения высокочастотных составляющих тока нагрузки от датчика 6 в блоке 13 определения параметров тока искрения и от датчиков 7, поступающие последовательно с модулей измерения ВЧ-сигнала искрения всех возможных их адресов платы 15 на модуль 16 совпадут, то на выходе модуля 16 определения адреса контролируемого участка с искрящей цепью будет иметь нулевое значение, что говорит об отсутствии нарушения целостности какой-либо электрической цепи контролируемой сети.If there is no violation of the integrity of the electric circuit when its load current flows from the sensor 6 at the input of the controlled network, then through the controlled section 8 (number 1 ... n or other designation) and terminating it at the output of the same controlled network. Moreover, if at the stages of the “occurrence-extinguishing of the spark” cycle zero values of the high-frequency components of the load current from the sensor 6 in the
Если же на одном или на нескольких участках от датчиков 7 одновременно или только на блоке 13 от датчика 6 появится высокочастотная помеха, она не будет воспринята как искрение в любом из контролируемых участков.If on one or several sections from the sensors 7 at the same time or only on
Совпадение ВЧ-сигнала на входе разветвленной контролируемой сети с ВЧ-сигналами на входах более, чем одного контролируемого участка, говорит о действии помехи с частотным спектром, достаточно близким к ВЧ-сигналу искрения. Вывод об отсутствии реального искрения обосновывается практически невозможным нарушением целостности электрических цепей одновременно на нескольких контролируемых участках и, тем более, имеющих при этом одинаковые амплитудные и фазочастотные характеристики.The coincidence of the RF signal at the input of a branched controlled network with the RF signals at the inputs of more than one monitored section indicates the effect of interference with a frequency spectrum that is close enough to the RF signal of sparking. The conclusion about the absence of real sparking is justified by the almost impossible violation of the integrity of electrical circuits simultaneously in several controlled areas and, all the more, having the same amplitude and phase-frequency characteristics.
Из этого следует высокий уровень идентификации исследуемых ВЧ-сигналов реальному процессу искрения, что подтверждает высокую достоверность оценки уровня опасности происшествия, как результат изобретения.This implies a high level of identification of the studied RF signals to the real sparking process, which confirms the high reliability of the assessment of the accident hazard level as a result of the invention.
При возникновении искрения.If arcing occurs.
При включенном выключателе 23 имеет место нарушение целостности его электрической цепи, заключающееся в неплотном соединении подвижного контакта 24 с неподвижным контактом 25 (фиг. 2).When the
Между этими контактами на малом их разрыве (например, до 10 микрон) осуществляется электрический пробой с последующим образованием на данном искровом промежутке ионизированной плазмы, выполняющей роль псевдозамкнутой металлической пары этих контактов (фрагмент 26).Between these contacts at a small gap (for example, up to 10 microns), an electrical breakdown occurs, followed by the formation of an ionized plasma on this spark gap, which acts as a pseudo-closed metal pair of these contacts (fragment 26).
Искрение может быть вызвано также при нарушении некачественного соединения оголенных проводов 30 винтами 28 с металлическими колодками 27 или с нагрузкой 29.Sparking can also be caused if the poor connection of
В момент образования искрящей цепи, проходящей последовательно через основной датчик 6 контролируемой сети и дополнительный датчик 7 контролируемого ее какого-либо участка 8, одновременно на входах Блока 13 «определения параметров тока искрения на стадиях цикла «возникновение-гашение искры»» и, например, Модуля 1 Платы 15 «модулей измерения ВЧ-сигнала искрения и хранения заданных адресов» проходят идентичные друг другу ВЧ-сигналы. Подобная идентичность ВЧ-сигналов будет отсутствовать между датчиком 6 и другими датчиками 7 Модулей (2…n).At the time of formation of the sparking circuit passing sequentially through the main sensor 6 of the controlled network and the additional sensor 7 of its controlled
После определения блоком 13 соответствия ВЧ-сигнала от основного датчика 6 процессу искрения, результат его дальнейшей идентификации передается на вход Модуля 16 «определения адреса контролируемого участка с искрящей цепью». Для определения этого адреса и повышения достоверности ВЧ-сигнала с основного датчика 6 результат предшествующей оценки в данном модуле сравнивается с результатом измерения сигнала искрения с датчика 7, поступившем с Платы 15 «модулей измерения ВЧ-сигнала искрения и хранения заданных адресов» в Модуль 16 «определения адреса контролируемого участка с искрящей цепью».After the
При совпадении результатов сравнения в Модуле 16 в условиях отсутствия подобных ВЧ-сигналов с других контролируемых участков разветвленной ЭС сигнал Блока 12 «определения адреса контролируемого участка» передается в Модуль 17 «отображения адреса контролируемого участка» в виде условного номера или другого условного обозначения поврежденного контролируемого участка. При наличии в данном поврежденном участке наряду с искрящей электрической цепью других электрических цепей, при необходимости, в этом же Модуле 17 отображаются все их адреса.If the comparison results in
При отключении работоспособных электрических цепей вместе с искрящей цепью, эти адреса отображаются в блоке 19 «отображения уровня опасности происшествия».When disconnecting operable electrical circuits together with a sparking circuit, these addresses are displayed in
Технический результат:Technical result:
- повышение эффективности эксплуатации объекта путем формирования адреса контролируемого участка с искрящей цепью и, при необходимости, адресов, входящих в него работоспособных электрических цепей;- improving the efficiency of operation of the facility by forming the address of the monitored area with a sparking circuit and, if necessary, the addresses included in it workable electrical circuits;
- повышение надежности функционирования объекта путем разбиения контролируемой его ЭС на контролируемые участки, каждая электрическая цепь которого, при необходимости, может выполнять функции питания объекта в режиме «горячего» или «холодного» резервирования до аварийного отключения данного контролируемого участка, что позволит обеспечить успешное завершение использование объекта по назначению, например, для завершения успешного полета самолета с возникшей неисправностью;- improving the reliability of the operation of the object by dividing its controlled ES into controlled areas, each electrical circuit of which, if necessary, can perform the functions of powering the object in the “hot” or “cold” backup mode before the emergency shutdown of this controlled area, which will ensure successful use the intended purpose, for example, to complete the successful flight of an aircraft with a malfunction;
- подавление действующих помех при отсутствии искрения путем идентификации одновременного действия ВЧ-сигналов на входе контролируемой сети и только на одном входе контролируемого участка из всех возможных.- suppression of existing interference in the absence of sparking by identifying the simultaneous action of RF signals at the input of the monitored network and only at one input of the monitored section of all possible.
Предлагаемое техническое решение отличается от известных тем, что оно содержит в себе операции и устройства, формирующие адрес контролируемого участка с искрящей цепью», а также существенно повышает надежность функционирования систем и эффективность эксплуатации объекта в условиях воздействия искрения. Одновременно эффективно подавляются воздействия помех при отсутствии данного искрения, исключающие формирование опасных ложных команд и донесений. Это расширяет функциональные возможности существующих в настоящее время способов и устройств предупреждения происшествий от искрения при появлении нештатного (несанкционированного) искрения в электрической сети и, в частности, в электроустановке.The proposed technical solution differs from the known ones in that it contains operations and devices that form the address of the monitored area with a sparking circuit, ”and also significantly increases the reliability of the systems and the operation efficiency of the facility under the influence of sparking. At the same time, the effects of interference in the absence of this sparking are effectively suppressed, eliminating the formation of dangerous false commands and reports. This extends the functionality of the currently existing methods and devices for preventing incidents from sparking during the occurrence of abnormal (unauthorized) sparking in the electrical network and, in particular, in the electrical installation.
В научно-технической литературе не обнаружено технических решений с приведенной выше совокупностью отличительных признаков. Следовательно, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию НОВИЗНА.In the scientific and technical literature, no technical solutions with the above set of distinctive features were found. Therefore, these differences allow us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of NOVELTY.
При этом цель изобретения достигается всей введенной совокупностью признаков операций, элементов и связей, которая не была известна до даты заявки технического решения, что позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение отвечает критерию СУЩЕСТВЕННЫЕ ОТЛИЧИЯ.Moreover, the purpose of the invention is achieved by the entire set of signs of operations, elements and relationships that were not known prior to the date of application of the technical solution, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the Critical differences criterion.
Предлагаемое техническое решение относительно рассмотренных выше способов и устройств практически исключает выдачу ложных донесений и команд и повышает показатель достоверности при контроле сетей постоянного и переменного тока, что приводит к снижению стоимости затрат на реализацию защиты по предупреждению возгораний, взрывов и опасных отказов систем от искрения в ЭС, а также повышает надежность электротехнических систем, в целом.The proposed technical solution regarding the above methods and devices virtually eliminates the issuance of false reports and commands and increases the reliability indicator when monitoring DC and AC networks, which reduces the cost of implementing protection for the prevention of fires, explosions and dangerous failures of systems from sparking in ES , and also increases the reliability of electrical systems in general.
Внедрение устройств, реализующих предлагаемое техническое решение, позволяет использовать уже серийно изготовленного изделия ИСКРА по техническим решениям [1] и [2] с незначительной их схемной и программной доработкой. В этом случае практически полностью могут использоваться функционирующие в изделии ИСКРА блоки 13, 20, 21 и 22.The introduction of devices that implement the proposed technical solution, allows the use of already mass-produced ISKRA products according to technical solutions [1] and [2] with their minor circuit and software refinement. In this case, blocks 13, 20, 21, and 22 functioning in the ISKRA product can be used almost completely.
Это не требует также перестройки предприятий промышленности и частных фирм на выпуск новой номенклатуры продукции.It also does not require the restructuring of industrial enterprises and private firms to produce a new product range.
Внедрение устройств, реализующих предлагаемый способ, предполагает использование серийных комплектующих узлов и элементов. Это не требует перестройки предприятий промышленности и частных фирм на выпуск новой номенклатуры продукции. Устройства могут быть разработаны и изготовлены в одном исполнении с известными автоматами защиты, что расширит их функциональные возможности и существенным образом повысит их эффективность.The introduction of devices that implement the proposed method involves the use of serial components and components. This does not require the restructuring of industrial enterprises and private firms to produce a new product range. Devices can be designed and manufactured in one design with well-known circuit breakers, which will expand their functionality and significantly increase their efficiency.
Таким образом, внедрение предлагаемого способа предупреждения пожаров, взрывов и опасных отказов систем при возникновении искрения в ЭС обеспечит эффективную защиту людей, жилых, производственных и др. объектов гражданского, военного и специального назначения от поражающего действия пожаров, взрывов и опасных отказов систем, а также обеспечит существенную экономию материальных и финансовых средств каждого гражданина и государства, в целом.Thus, the introduction of the proposed method for the prevention of fires, explosions and dangerous system failures in the event of sparking in the electrical system will provide effective protection for people, residential, industrial and other civil, military and special purpose objects from the damaging effects of fires, explosions and dangerous system failures, as well as will provide significant savings in material and financial resources of each citizen and the state as a whole.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.INFORMATION SOURCES.
1. Патент России RU 2571513 С2, МПК G08B 17/00(2006.01).1. Patent of Russia RU 2571513 C2,
2. Патент России RU 2342711 С2, МПК G08B 17/06.2. Patent of Russia RU 2342711 C2,
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143605A RU2700659C2 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | Method for determination of sparking point in electric network and device for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143605A RU2700659C2 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | Method for determination of sparking point in electric network and device for implementation thereof |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017143605A3 RU2017143605A3 (en) | 2019-06-13 |
RU2017143605A RU2017143605A (en) | 2019-06-13 |
RU2700659C2 true RU2700659C2 (en) | 2019-09-18 |
Family
ID=66947341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017143605A RU2700659C2 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | Method for determination of sparking point in electric network and device for implementation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2700659C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2799971C1 (en) * | 2022-09-06 | 2023-07-14 | Пайролоджикс Индия Прайвэт Лимитед | Method for preventing incidents from a defective arc in an electrical network or an alternating current electrical installation and a device for its implementation |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2254615C2 (en) * | 2003-07-10 | 2005-06-20 | КОРОЛЕВ Игорь Сергеевич | Method for preventing fire from sparks in electric grid or plant and device for realization of said method |
RU2342711C2 (en) * | 2006-12-22 | 2008-12-27 | Игорь Сергеевич КОРОЛЕВ | Fire prevention method in electrical network or electrical installation and device to this end |
US20090103216A1 (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-23 | Hamilton Sundstrand Corporation | Alternating Current Series Arc Fault Detection Method |
-
2017
- 2017-12-13 RU RU2017143605A patent/RU2700659C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2254615C2 (en) * | 2003-07-10 | 2005-06-20 | КОРОЛЕВ Игорь Сергеевич | Method for preventing fire from sparks in electric grid or plant and device for realization of said method |
RU2342711C2 (en) * | 2006-12-22 | 2008-12-27 | Игорь Сергеевич КОРОЛЕВ | Fire prevention method in electrical network or electrical installation and device to this end |
US20090103216A1 (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-23 | Hamilton Sundstrand Corporation | Alternating Current Series Arc Fault Detection Method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2799971C1 (en) * | 2022-09-06 | 2023-07-14 | Пайролоджикс Индия Прайвэт Лимитед | Method for preventing incidents from a defective arc in an electrical network or an alternating current electrical installation and a device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017143605A3 (en) | 2019-06-13 |
RU2017143605A (en) | 2019-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8964344B2 (en) | Circuit breaker signaling system for control of an arc fault detection system | |
CN105445611A (en) | Fault arc detection method and device | |
JP6234647B1 (en) | DC electric circuit protection device and arc detection method | |
CN109038511B (en) | High-voltage cabinet cable compartment protection system and method based on photo-thermal early warning and arc transfer | |
KR101752219B1 (en) | Monitoring system of distribution panel | |
WO2021095280A1 (en) | Digital electric safety control system | |
CN101431236A (en) | Arc flash elimination system, apparatus, and method | |
WO2017221493A1 (en) | Dc electric circuit protection device and arc detection method | |
KR101264344B1 (en) | Digital controlling system for monitoring internal abnormal state of switchgear | |
RU2342711C2 (en) | Fire prevention method in electrical network or electrical installation and device to this end | |
US9325167B2 (en) | Method, system, and apparatus for providing arc flash mitigation | |
CN103399229A (en) | Testing device for protection outlet of relay protection device | |
KR101389844B1 (en) | Degradation diagnosis and protection relay system with multi-sensor | |
US9851403B2 (en) | Safety device and method for an electric installation | |
Grassetti et al. | A novel algorithm for the parallel arc fault identification in DC aircraft power plants | |
Land et al. | Addressing arc flash problems in low voltage switchboards: A case study in arc fault protection | |
KR101303840B1 (en) | Arc flash energy calculation method for arc flash detection and cutoff | |
RU2560715C2 (en) | Overvoltage protection device | |
RU2700659C2 (en) | Method for determination of sparking point in electric network and device for implementation thereof | |
RU2254615C2 (en) | Method for preventing fire from sparks in electric grid or plant and device for realization of said method | |
KR20170020503A (en) | Method and device for detecting arcs | |
Kay et al. | Protecting at the speed of light | |
Kay et al. | Protecting at the speed of light: Combining arc flash sensing and arc-resistant technologies | |
US20150233974A1 (en) | Meter or display device for calculation and display of arc flash incident energy | |
JP6836233B1 (en) | Digital Electric Safety Control System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191214 |