УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ Российский патент 2021 года по МПК G01R31/08 G08B17/06 

Описание патента на изобретение RU2762125C1

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для предупреждения пожара при неисправности в электрической сети или электроустановке.

Известно устройство предупреждения пожара при неисправности в электрической сети (патент РФ №2656128 С1, МПК (2006.01) G01R 31/00, G08B 17/06, опубл. 31.05.2018), выбранное в качестве прототипа, содержащее вводной щит, к которому через электрическую сеть и переходное сопротивление подключена электроустановка, к электрической сети последовательно подключены высоковольтный делитель, фильтр низких частот, усилитель, компаратор и индикатор, к второму входу компаратора подключен регулятор порога.

Недостатком этого устройства является невозможность локализации в защищаемой цепи большого переходного сопротивления в безыскровом режиме, если в цепи имеется две или более электроустановок.

Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением - расширение арсенала технических средств аналогичного назначения.

Предложенное устройство неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети, содержащее индикатор, вводной щит, к которому через электрическую сеть и переходное сопротивление подключена электроустановка, высоковольтный делитель, вход которого подключен к электрической сети, а выход к входу фильтра низких частот, выход которого связан с усилителем.

Согласно изобретению выход усилителя подключен к аналого-цифровому преобразователю, выход которого связан с микроконтроллером, который имеет связь с первым и вторым индикаторами первая электроустановка подключена к электрической сети через первый датчик тока, выход первого датчика тока подключен к входу первого усилителя-ограничителя, выход которого соединен с микроконтроллером, вторую электроустановку, подключенную через второй датчик тока к электрической сети, выход второго датчика тока подключен к второму усилителю-ограничителю, выход которого связан с микроконтроллером.

За счет аналого-цифрового преобразователя, выход которого связан с к микроконтроллером, который имеет связь с первым и вторым индикаторами, первой электроустановки подключенной к электрической сети через первый датчик тока, выход которого подключен к входу первого усилителя-ограничителя, выход которого соединен с микроконтроллером, второй электроустановки, подключенной через второй датчик тока к электрической сети, выход которого тока подключен к второму усилителю-ограничителю, выход которого связан с микроконтроллером появилась возможность локализации в защищаемой цепи большого переходного сопротивления при двух электроустановках.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства. В таблице 1 приведены результаты контроля термоЭДС и формирования сигнала пожароопасности.

Устройство неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети (фиг. 1), содержит вводной щит 1, к которому через электрическую сеть 2, первое переходное сопротивление 3 и датчик тока 4 (ДТ1) подключена первая электроустановка 5 (ЭУ), а также через второе переходное сопротивление 6 и датчик тока 7 (ДТ2) подключена вторая электроустановка 8 (ЭУ). К электрической сети 2 последовательно подключены высоковольтный делитель 9, фильтр низкой частоты 10 (ФНЧ), усилитель 11, аналого-цифровой преобразователь 12 (АЦП), микроконтроллер 13 (МК), который связан с первым 14 и вторым 15 индикаторами. Выход первого датчика тока 4 (ДТ 1) подключен к входу первого усилителя-ограничителя 16, выход которого подключен к микроконтроллеру 13 (МК), выход второго датчика тока 7 (ДТ 2) подключен к входу второго усилителя ограничителя 17, выход которого подключен к микроконтроллеру 13 (МК).

Переходные сопротивления 3 и 6 выполнены на контактах стандартных розеток, например, Cariva 773659 фирмы Legrand, датчики тока 4 и 7 выполнены на стандартных датчиках Холла, например, ACS758LCB-100B фирмы Allegro. Высоковольтный делитель 8 выполнен на резисторах МЛТ 2. Фильтр низкой частоты 9 (ФНЧ) и усилитель 10 выполнены на операционном усилителе, например К140УД6. Аналого-цифровой преобразователь 11 (АЦП) выполнен на стандартной микросхеме АЦП К572ПВ3. Микроконтроллер 13 типовой, например, АРДУИНО. Первый 14 и второй 15 индикаторы выполнены на двух светодиодах, например АЛ307. Первый 16 и второй 17 усилители-ограничители могут быть выполнены на операционном усилителе с диодным ограничителем, например, К140УД6 и стабилитроне КС147.

Предлагаемым устройством был проведен контроль неисправности контактов штепсельного соединения электрического чайника и утюга с электрической сетью.

Процедура контроля. В электрическую сеть 2 напряжением 220 вольт 50Гц через первое переходное сопротивление 3 и первый датчик тока 4 (ДТ1) подключили первую электроустановку 5 (электрический чайник мощностью 1,8 кВт). Через второе переходное сопротивление 6 и второй датчик тока 7 (ДТ2) подключили вторую электроустановку 8 (ЭУ2), в качестве которой использовали электрический утюг мощностью 1 кВт.

Сначала включили первую электроустановку 5 в электрическую сеть 2. На выходе первого датчика тока 4 (ДТ 1) появился сигнал, который поступил через первый усилитель-ограничитель 16 на микроконтроллер 13 (МК). В это же время нагревали первое переходное сопротивление 3 в термокамере. Температуру в термокамере установили 100 градусов Цельсия, при этом измеряли термоЭДС на выходе усилителя 10 мультиметром RIGOL 6800. Затем отключили первую электроустановку 5 и остудили первое переходное сопротивление 3 до комнатной температуры. Процедуру повторили для температур термокамеры 150 и 200 градусов Цельсия.

Результаты измерения термоЭДС приведены в таблице 1, из которой видно, что при превышении сигнала термоЭДС 0,5 В, микроконтроллер 13 выдал сигнал пожароопасности на первый индикатор 14.

Затем включили вторую электроустановку 8 в электрическую сеть 2. На выходе второго датчика тока 7 (ДТ 1) появился сигнал, который поступил через второй усилитель-ограничитель 17 на микроконтроллер 13 (МК). В это же время нагревали второе переходное сопротивление 6 в термокамере. Температуру в термокамере установили 100, градусов Цельсия, при этом измеряли термоЭДС на выходе усилителя 10 мультиметром RIGOL 6800. Затем отключили вторую электроустановку 8 и остудили второе переходное сопротивление 6 до комнатной температуры. Процедуру повторили для температур термокамеры 150 и 200 градусов Цельсия.

Результаты измерения термоЭДС приведены в таблице 1, из которой видно, что при превышении сигнала термоЭДС 0,5 В, микроконтроллер 13 выдал сигнал пожароопасности на второй индикатор 15.

Следовательно, использование заявляемого устройства позволяет определять место неисправности в электрической сети при подключении двух электроустановок.

Похожие патенты RU2762125C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 2021
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Костина Мария Алексеевна
  • Нариманова Гуфана Нурлабековна
  • Солдатов Дмитрий Алексеевич
  • Борталевич Светлана Ивановна
RU2762526C1
Способ предупреждения пожара из-за неисправности контактного соединения в электрической сети 2022
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Костина Мария Алексеевна
  • Нариманова Гуфана Нурлабековна
RU2796193C1
СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 2017
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Костина Мария Алексеевна
  • Борталевич Светлана Ивановна
  • Логинов Евгений Леонидович
RU2656128C1
УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 2017
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Костина Мария Алексеевна
  • Борталевич Светлана Ивановна
  • Логинов Евгений Леонидович
  • Сорокин Павел Владимирович
RU2656117C1
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРОДОВ С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ИЗДЕЛИЕМ ПРИ РАЗБРАКОВКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 2017
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Костина Мария Алексеевна
  • Нариманова Гуфана Нурлабековна
RU2670365C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБРАКОВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 2012
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Селезнев Антон Иванович
  • Кренинг Ханс-Михаэль Вильхельм Адольф
RU2495410C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ КОНТАКТА НАГРЕВАЕМОГО ЭЛЕКТРОДА С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ИЗДЕЛИЕМ ПРИ РАЗБРАКОВКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 2017
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Костина Мария Алексеевна
  • Нариманова Гуфана Нурлабековна
RU2652657C1
СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МЕТАЛЛА 2016
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Сорокин Павел Владимирович
  • Мельников Александр Григорьевич
  • Костина Мария Алексеевна
RU2619798C1
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МЕТАЛЛА 2012
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Селезнев Антон Иванович
  • Кренинг Ханс-Михаэль Вильхельм Адольф
RU2498281C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕЖДУ КОРПУСОМ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА И РАДИАТОРОМ ОХЛАЖДЕНИЯ 2018
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Васильев Иван Михайлович
  • Шульгина Юлия Викторовна
  • Костина Мария Алексеевна
  • Сорокин Павел Владимирович
RU2687300C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 762 125 C1

Реферат патента 2021 года УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Устройство неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети, содержит вводной щит, к которому через электрическую сеть, переходное сопротивление и датчики тока подключены две электроустановки. К электрической сети последовательно подключены высоковольтный делитель, фильтр низких частот, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, первый и второй индикаторы. Первая и вторая электроустановки подключены к электрической сети через датчики тока, выходы датчиков тока подключены к микроконтроллеру через усилители-ограничители. 1 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 762 125 C1

Устройство неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети, содержащее индикатор, вводной щит, к которому через электрическую сеть и переходное сопротивление подключена электроустановка, высоковольтный делитель, вход которого подключен к электрической сети, а выход - к входу фильтра низких частот, выход которого связан с усилителем, отличающийся тем, что выход усилителя подключен к аналого-цифровому преобразователю, выход которого связан с микроконтроллером, который имеет связь с первым и вторым индикаторами, первая электроустановка подключена к электрической сети через первое переходное сопротивление и первый датчик тока, выход первого датчика тока подключен к входу первого усилителя-ограничителя, выход которого соединен с микроконтроллером, вторую электроустановку, подключенную через второе переходное сопротивление и второй датчик тока к электрической сети, выход второго датчика тока подключен к второму усилителю-ограничителю, выход которого связан с микроконтроллером.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2762125C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ 2007
  • Бессонов Евгений Иванович
  • Полянский Владимир Иванович
  • Лакийчук Дмитрий Евменович
  • Степанцов Олег Евгеньевич
RU2334240C1
СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 2017
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Костина Мария Алексеевна
  • Борталевич Светлана Ивановна
  • Логинов Евгений Леонидович
RU2656128C1
УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 2017
  • Солдатов Алексей Иванович
  • Солдатов Андрей Алексеевич
  • Костина Мария Алексеевна
  • Борталевич Светлана Ивановна
  • Логинов Евгений Леонидович
  • Сорокин Павел Владимирович
RU2656117C1
СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПОЖАРА ОТ ИСКРЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ИЛИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2013
  • Королев Игорь Сергеевич
  • Королев Андрей Игоревич
  • Новикова Елена Игоревна
RU2571513C2
Способ измерения плотности газов 1948
  • Файнберг М.М.
SU76150A1
WO 2019183251 A1, 26.09.2019
US 6049143 A1, 11.04.2000.

RU 2 762 125 C1

Авторы

Солдатов Алексей Иванович

Солдатов Андрей Алексеевич

Костина Мария Алексеевна

Нариманова Гуфана Нурлабековна

Солдатов Дмитрий Алексеевич

Борталевич Светлана Ивановна

Даты

2021-12-15Публикация

2021-03-09Подача