УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ В ВОДНОЙ СРЕДЕ РАЗДРАЖАЮЩЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ Российский патент 2005 года по МПК H05C1/02 

Изобретение относится к рыбному хозяйству, в частности к устройствам для направленного перемещения рыбы, и может быть использовано в качестве рыбозащитного или рыбоудерживающего устройства.

Известно достаточное количество рыбозащитных или рыбоудерживающих устройств, в которых эффект рыбоудержания достигается созданием в воде, в межэлектродном пространстве электрического поля.

Наиболее известным в России является устройство РЗУ-1, в котором рыбоудержание производится при помощи подачи на электроды защитного шлейфа тока промышленной частоты. Это устройство обладает недостаточной эффективностью для мелких размеров рыбы и представляет собой опасность для рыбы больших размеров.

Существуют так же и устройства с импульсным питанием электродов.

Наиболее близким к заявленному является устройство для воздействия на рыб импульсным электрическим полем, которое включает в себя источник питания, емкостный накопитель, схему управления, тиристорный коммутатор и электроды (SU 327908, А 01 К 79/02, 02.02.72), в котором электрическая энергия накапливается в емкостном накопителе и через тиристорный коммутатор, управляемый схемой управления, подается на электроды защитного шлейфа. Такой способ при всей своей простоте неэкономичен по расходу электроэнергии (потери при перезаряде емкостей), позволяет получить в нагрузке только параметрическую форму импульса, не обладает достаточной надежностью, т.к. емкостный накопитель работает при больших разрядных токах, и подвержен потерям эффективности при возникающих случайных неравномерностях проводимостей участков шлейфа.

Техническими задачами, на решение которых направлено данное предлагаемое изобретение, являются повышение надежности и эффективности рыбоудерживающего эффекта, снижение энергозатрат и стоимости устройства.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

В межэлектродном пространстве защитного шлейфа создается непроходимое для рыбы электрическое поле. Поле имеет изменяющийся вектор направленности и постоянный характер потребляемого тока при импульсных включениях нагрузки. Межэлектродное пространство шлейфа дополнительно используется в качестве балластного устройства при накачке разрядных емкостей, а все перемещения электрической энергии внутри устройства происходят через межэлектродное пространства защитного шлейфа.

В представленной на чертеже блок-схеме устройства блок питания 6 подает питание на все устройство через регулятор потребляемого тока 7, что позволяет исключить броски потребляемого тока во время работы системы и дает возможность применять питание от источников ограниченной мощности.

Блок управления запуском тиристорных ключей 9 задает импульсный режим работы для тиристорного ключа накачки 8 и тиристорных ключей токовых посылок 14. Запуск тиристорных ключей токовых посылок 14 осуществляется через коммутатор нагрузки 10 и устройства удаленного запуска “Разрядная шина” 11, 12.

Накачка разрядных емкостей 19 производится через тиристорный ключ накачки 8, слаботочный соединительный кабель управления и накачки 2, сильноточный токопровод 4, шину общего потенциала 0, пассивные электроды 17, межэлектродное пространство 16, активные электроды 18, зарядные емкости 19 и один из токопроводов секций защитного шлейфа А и В.

Токовая посылка в межэлектродное осуществляется следующим образом.

Разрядные емкости 19 по сигналу из блока управления 9 через коммутатор 10, управляющий устройствами удаленного запуска тиристорных ключей “разрядная шина” 11, 12, по заданной программе сбрасывают накопленную в разрядных конденсаторах 19 электрическую энергию в межэлектродное пространство 16 через тиристорные ключи токовых посылок 14. Резонансный контур вольтодобавки 15 параметрически увеличивает напряжение в межэлектродном пространстве 16, одновременно запирая тиристорные ключи токовых посылок 14, и поддерживает в межэлектродном пространстве ток, определяемый током перезарядки емкости LC контура и разрядных емкостей. После сигнала из блока управления 9 и включения тиристорного ключа накачки 8 процесс накачки (зарядки) разрядных конденсаторов 19 повторяется и после его завершения или программного прекращения система готова к осуществлению следующей токовой посылки.

При поочередном включении токопроводов секций защитного шлейфа А и В изменяется во время работы системы вектор направленности электрического поля в межэлектродном пространстве 16.

Установка разрядных емкостей шлейфа 19 непосредственно на активных электродах шлейфа 18 позволяет отказаться от установки ориентирующих синхронных звуковых излучателей, т.к. в процессе разряда разрядных емкостей шлейфа 19 их обкладки создают достаточный для отслеживания в воде синхронный с электрическим сигналом акустический щелчок. Кроме того, распределение разрядных емкостей шлейфа 19 по всему защищаемому поперечнику позволяет полностью выровнять электрический потенциал и межэлектродные токи в зоне защиты, избежать шунтирования всего шлейфа единственным неисправным электродом или его частью.

Вся электрическая энергия, потребляемая устройством, как энергия накачки емкостей, так и энергия их разряда пропускается через межэлектродное пространство 16, создавая при этом программно повторяющуюся импульсную токовую посылку, формируемую блоком управления 9 и коммутатором 10, начинающуюся с разрядного тока разрядных емкостей шлейфа 19 через межэлектродное пространство 16, увеличиваемую током LC контура 15 и заканчивающуюся затухающими параметрическими импульсами зарядки разрядных емкостей шлейфа 19 обратной полярности через то же межэлектродное пространство 16.

Устройство состоит из управляющего блока 1, слаботочного кабеля управления и накачки 2, соединяющего управляющий блок 1 и накопитель 3 сильноточных тоководов 4, соединяющих накопитель 3 и конструкции защитного шлейфа 5. Накопитель 3 для исключения электрических потерь удален от управляющего блока на расстояние до 2000 м и установлен в непосредственной близости к конструкциям защитного шлейфа.

Управляющий блок 1 состоит из внутренних функциональных элементов: блока питания 6, регулятора потребляемого тока 7, тиристорного ключа накачки 8, блока управления 9, коммутатора нагрузки 10 и разрядных шин А и В 11, 12 соответственно.

Накопитель 3 состоит из внутренних функциональных элементов: разделительных диодов 13, тиристорных ключей токовых посылок 14 и резонансного контура вольтодобавки 15.

Конструкции защитного шлейфа 5 состоят из внутренних функциональных элементов: шины общего потенциала 0, оснащенной пассивными электродами 17, токопроводов секций защитного шлейфа А и В, оснащенных активными электродами 18, на которых установлены разрядные емкости 19.

Изобретение при минимальных энергетических и финансовых затратах позволяет достигнуть максимального отпугивающего эффекта, что является определяющим фактором в работе любой рыбозащитной системы.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству для создания в водной среде раздражающего электрического поля, и может быть использовано в рыбном хозяйстве в качестве рыбозащитного или рыбоудерживающего устройства. Распределение разрядных емкостей по всему защищаемому шлейфу позволяет полностью выровнять электрический потенциал и избежать шунтирования всего шлейфа единственным неисправным электродом или его частью. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности работы устройства при снижении его стоимости, а также снижение энергозатрат. Вся электрическая энергия, потребляемая устройством, как энергия накачки емкостей, так и энергия их разряда пропускается через межэлектродное пространство, создавая при этом программно повторяющуюся импульсную токовую посылку, формируемую блоками управления через межэлектродное пространство. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для создания в водной среде раздражающего электрического поля, содержащее управляющий блок с блоком питания, коммутатором нагрузки, устройствами удаленного запуска тиристорных ключей “разрядная шина”, тиристорный ключ накачки разрядных емкостей шлейфа, работающий в режиме, задаваемом блоком управления, и соединенный слаботочным кабелем накачки и управления с накопителем, имеющим разделительные диоды, резонансный контур вольтдобавки и тиристорные ключи токовых посылок, соединенные сильноточными тоководами с конструкцией защитного шлейфа, содержащей шину общего потенциала -О, оснащенную пассивными электродами, и токопроводы секций защитного шлейфа А и Б, оснащенные активными электродами, на которых установлены разрядные емкости, при этом накачка разрядных емкостей проводится через тиристорный ключ накачки управляющего блока, кабель накачки и управления, шину общего потенциала, пассивные электроды, межэлектродное пространство, соответствующие токопроводы секций А или Б, после чего разрядные емкости по сигналу из блока управления через коммутатор, управляющий устройствами удаленного запуска тиристорных ключей “разрядная шина”, поочередно сбрасывают накопленную в разрядных емкостях электрическую энергию в межэлектродное пространство шлейфа через тиристорные ключи токовых посылок, а резонансный контур вольтдобавки параметрически увеличивает напряжение в межэлектродном пространстве, одновременно запирая ключи токовых посылок, при этом поочередное включение токопроводов защитного щлейфа А и Б изменяет во время работы устройства вектор направленности электрического поля в межэлектродном пространстве.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что межэлектродное пространство защитного шлейфа разделено на отдельные секции, включаемые по заданной программе.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждая из разрядных емкостей установлена непосредственно на соответствующем электроде и имеет свой разрядный промежуток в межэлектродном пространстве соответствующей секции.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что сильноточный токопровод установлен непосредственно у защитного шлейфа и скоммутирован токопроводами максимального сечения, которые управляются от удаленного управляющего блока через слаботочный кабель.