Устройство для отвода зарядов статического электричества с объектов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 014 А 2 9) ( 505 Н 05 Г 3/02 Ы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторское бюро помеханизации и автоматизации технологиче;ских операций при транспорте и хранениинефтепродуктов "Транснефтеавтоматика"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1398110, кл. Н 05 Р 3/02, 1986.(57) Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями статическогоэлектричества. Целью изобретения является увеличение ресурса и надежности устройства. Эта цель достигается за счет того,что в устройство введен блок 29 задержки времени установления номинального значения сигнала, включенный между выходом выпрямителя и входом логического элемента НЕ 4 блока контроля цепи заземления, а контакты реле 8 зашунтированы сопрстивлением 30. Указанный блок задержки предотвращает срабатывание логического элемента 4 при соединении зажима 18 и специального штыря металлоконструкции емкости 28 до тех пор, пока между ними не установится надежный электрический контакт. За это же время заряды, имевшиеся на емкости, успевают стечь с нее через сопротиэление 30 в контур заземления. Это уменьшает число срабатываний элемента НЕ 4 и реле, величину перенапряжений, воз- й никающих на вторичной обмотке трансформатора 2 и соединенных с ней элемента устройства, 1 ил.И зобретение относится к технике защиты объектов от вредных проявлений заряов статического электричества и можетыть использовано при разработке средствконтроля электрических цепей, предназначенных для отвода статического электричеСтва с транспортных емкостей приСливе-наливе электролизующихся жидкостей в нефтехимической и других отрасляхромышленности при транспортировке иранении нефтепродуктов,Цель изобретения - повышение ресурсаэксплуатационной надежности устройств за счет уменьшения числа срабатыванийлементов устройства и ложных команд в 1истеме управления,На чертеже представлена блок-схемаустройства контроля цепи для отвода заряцов статического электричества,Устройство содержит автогенератор 1, 2одключенный к первичной обмотке трансорматора 2, к выходу которого подключенход первого выпрямителя 3, первый логиеский элемент НЕ 4, выход которого соеди-йен с первым входом первого логического 2лемента И 5, входящие в схему управлениясилителем питания реле включения цепизаземления, усилитель 6, реле 7, нормальноразомкнутый контакт 8, один вывод которого подключен к клемме 9 заземления, сое иненной через шину 10 заземления сконтуром 11 заземления, а второй - с вторичной обмоткой трансформатора, г:ервыйблок 12 контроля цепи заземления, содержащий источник тока в виде токозадающей,цепи из последовательно соединенных резисторов 13 и варистора 14, измерителятока 15, выполненного в виде выпрямите,ля, подключенного к концевым выводамрезистора. Устройство размещено вовэрывобезопасном корпусе 16, снабженном проводниками-выводами 17 и контактным зажимом 18: На чертеже условнопоказана глухозаземленная нейтраль 19 иподключенный к ней нулевой провод питающей сети,30 зом,Автогенератор 1 вырабатывает напряжение, которое поступает на выпрямитель35 3, затем на вход блока 29 задержки, выполненного, например, в виде ВС-цепочки, идалее на первый логический элемент НЕ 4,с выхода которого сигнал с уровнем "0" поступает на первый вход первого элемента И40 5, при этом на выходе последнего возникаеттакже сигнал "0".На дополнительной вторичной обмотке31 трансформатора 32. питания устройствавырабатывается низкое напряжение вели 45 чиною около 36 В, которое поступает насущую точку, соединяющую нулевой провод33 питающей сети и глухозаземленную нейетраль 19 питающей подстанции, а с другойстороны - на блок 12,50 Через токоэадающую цепь блока 12протекает классификационный ток, задаваемый варистором 14, и на резисторе 13возникают импульсы напряжения с частотой питающей сетьи, которые преобразуют 55 ся выпоямителем 15 в напряжениевысокого уровня. Это напряжение поступает на оптрон 34, выполненный, например, в виде резисторной оптопары типаОЗП. Излучатель оптрона при этом засвечивается, и его приемник-фоторезистор резУстройство содержит второй блок 20 контроля цепи заземления с чувствительным элементом, выполненным в виде отрезка экранированного кабеля 21, например радиочастотного кабеля типа РК, по крайней мере с двумя проводами-жилами 22, и последовательно соединенными усилителем 23, детектором 24 и вторым логическим элементом НЕ 25, выход которого соединен с вторым входом второго логического элемента И 26, выход которого соединен со входом ключа 27 и транспортной емкостью 28,Устройство содержит блок задержки времени установления номинального значения сигнала - дополнительное инерционное звено 29, включенное между выходом первого выпрямителя и входом первого элемента НЕ, дополнительный резистор 30 утечки зарядов, подключенный параллельно выводам нормально разомкнутого контакта, источник 31 низкого напряжения в виде вторичной обмотки, размещенной на трансформаторе 32 питания устройства, один из концов которой соединен с варистором второго блока контроля цепи заземеления, а второй - с общей точкой соединения нулевого провода 33 питающей сети и глухозаземленной нейтрали питающей подстанции, дополнительный оптрон 34 гальванической развязки, включенный между выходом выпрямителя первого блока контроля цепи замыкания и входом первого элемента И. Жила 22 соединена с экранирующей оболочкой кабеля 21, Вместе они подключены к одному из концов вторичной обмотки трансформатора 2, Второй конец жилы 22 соединен с незаземленным выводом контакта 8 реле включения цепи заземления. Другая жила кабеля 21 присоединена к входу усилителя 23, Первый вход второго элемента И 26 соединен с выходом элемента НЕ 4,Устройсво работает сл д щ1699014 510 через некоторое время, определяемое посто.".нной времени дополнительного инерционного звена 29, например 1 с, возникаетсигнал "1", т.е. вэтом случае обеспечивается15 функция И, Усилитель 6 включает реле 7,которое замыкает контакт 8, подключив через жилу 22 кабеля 21 вторичную обмоткутрансформа гора 2 к клемме ЬВ случае сбразования дребезг а в кон 20 тактах зажима 18 при надевании его наштырь металлоконструкции емкости 28 образуется пакет нарушений величины переходкого сопротивления между зажимом 18и емкостью 28. Однако это не вызывает на25 выходе элемента И 5 мгновенного появления сигнала "1", поскольку инерционностьзвена 29 этому препятствует. Сигнал на выходе элемента И 5 может появиться толькопримерно через 1 с после присоединенияЗО транспоотной емкости к устройству.За это время имеющийся на транспортной емкости 28 заряд статического электричества стекает на клемму 9 через резистор30, величина которого выбирается в преде 35 лах 10 - 10 Ом, обеспечивающих безопас 5 бную величину токостекания зарядастатического электричества,Вследствие шунтирования резисторомЗО большой величины сопротивления (10 - ,40 10 Ом) электроизоляции технологическогозазора между нормально разомкнутым конВ проводниках 17 наводится ЭДС от 4 различных источников радиоизлучения, под которым находится жила 22 кабеля 21. Одновременно за счет емкостной связи между первой и второй жилами кабеля 21 к входу усилителя 23 поступает некоторое напряжение с широким спектром частот, которое выпрямляется детектором 24 и поступает с высоким уровнем ("1") на вход логического элемента НЕ 25, с выхода которого с уровнем "О" поступает на первый 5 вход логического элемента И 26, При этом. функция И на его выходе не обеспечивается. Ключ 27 заперт, а в цепь управления слива-налива схемы контроля поступает сигнал запрета. уменьшается, поскольку она замкнута на50 контур 11 заземления, а на выходе усилитеко уменьшает свое выходное темновое сопротивление, Вследствие того, что фоторезистор своими выводами подсоединен между источником Е, уровень напряжения которого соответствует определенному типу логики, например ТТЛ, и вторым входом элемента И 5, при включении оптрона обеспечивается поступление на этот вход сигнала "1",Классификационный ток токозадающей цепи блока 12 протекает пэ контуру: вторичная обмотка 31 трансформатора - блок 12 - клемма 9 - шика 10 зазеллэния - контур 11 заземления - грунт - контур глухозаземленной нейтрали 19 питающей подстанции - нулевой провод 33 питающей сети - вторичная обмотка,При ухудшении качества заземления либо нарушениях контактов во внешней цепи, доступной осмотру, от клеммы 9 через шину 10, контур 11 заземеления с грунтом, т.е. в цепи, недоступной осмотру, уменьшается величина классификационного тока в токозадающей цепи блока 12, а величина сопротивления варистора резко возрастает, Соответственно этому резко уменьшается величина амплитуды импульсов на резисторе 13, а на выходе выпрямителя 15 появляется сигнал низкого уровня, поступающий на излучатель оптрона 34. Он гаснет, а его приемник-фоторезистор резко увеличивает свое темновое сопротивление. При этом на его выходе появляется сигнал "0". Оптрон 34 обеспечивает гальваническую развязку сигнала блока 12 контроля цепи заземления от перенапряжений, которые могут иметь место в нулевом проводе 33 питающей сети, и кроме того, нормализует величину сигнала "0" и "1" при поступлении этих сигналов на входе первого логического элемента И 5, При поступлении сигнала с уровнем логического нуля на второй вход элемента И 5, на его выходе также появляется сигнал "0". При подключении транспорткой емкости 28 к устройству контактный зажим 18 надевают на специальный штырь металлоконструкции емкости 28, который через проводники 17 шунтирует вторичную обмотку трансформатора 2, При достаточно малой величине переходного сопротивления между зажимом 18 и емкостью 28 автоколебания генератора 1 срываются, При этом на первом входе логического элемента И 5 тактом 8 на нем несколько уменьшается величина потенциала заряда статического электричества, что позволяет снизить предельные требования к зазорам между контактами в конструкции реле 7 заземления,При замыкании контакта 8 величина наведенной ЭДС ка жиле 22 кабеля 21 резко ля 23 и на выходе детектора 24 резко уменьшается уровень сигнала, т.е. уменьшается до уровня "0", а на выходе элемента НЕ 25 появляется сиг;ал с уровнем "1" и, соответственно, на втором входе элемента И 26. При этом элемент И 26 обеспечивает функцию И и ка входе ключа 27 появляется сигнал с уровнем "1", который, управляя ключом.27, выдает команду разрешения в схему контроля на слив-налив.1699014 Составитель В, КимРедактор Л, Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко Заказ 4403 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 В случае разрушения нормального разомкнутого контакта 8 либо появлении иныхнеисправностей в его цепи, например подгорания его контактов на жиле 22 кабеля 21,вновь возникает напряжение с ЭДС, наведенной в проводниках-выводах 17,Блок 20 формирует на выходе сигнал с уровнем логического "0", прекращая ре-алиэацию функции И элементом И 26, и 10 соответственно, команду на разрешение проведения операции слива-налива. Вследствие подключения экранной оболочки ка, беля 21 к одному из концов вторичной обмотки трансформатора 2 экранная обо ; дочка кабеля 21 при разомкнутом состоянии нормально разомкнутого контакта 8 не дей, ствует как экран кабеля и, наоборот, увели, чивает передачу напряжения наведеннойЭДС на вход усилителя 23. После замыкания 20контакта 8 экранная оболочка кабеля 21подключается к клемме 9 заземления и с этого момента начинает действовать как экран кабеля, что резко увеличивает экрани-рование входа усилителя 23, обеспечивая 25 более четкое выполнение элементом НЕ 25 функции НЕ,Таким образом, предложенное техническое решение позволяет снизить число срабатываний элементов устройства и ложных команд в системе управления и, следовательно, повысить ресурс, обеспечивает более высокую эксплуатационную надежность в работе при повышении контроля состояния цепи заземления и повышении взрывобезопасности работ.Формул а изобретен и я Устройство для отвода зарядов статического электричества с объектов по авт. Св, В 1398110, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения его ресурса и надежности за счет уменьшения числа срабатываний элементов и ложных команд в системе управления, оно снабжено блоком задержки времени установления номинального значения сигнала, включенным между выходом выпрямителя и входом логического элемента НЕ блока контроля цепи заземления, и сопротивлением, шунтирующим замыкающие контакты реле,