УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАГРЕВАНИЯ КАБЕЛЬ-ТРОСА ПРИВЯЗНОГО БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2024 года по МПК B64F3/02 A62C3/16 G01K7/04 

Изобретение относиться к области электротехники, а именно к устройствам защиты от пожара в кабеле, осуществляющем передачу электрической энергии к потребителю.

Известно устройство для предотвращения распространения пожара по электрическому кабелю (см. RU 2034585 С1, 10.05.1995), содержащий механизм перерезания кабеля, огнепреграждающий пояс и противопожарную перегородку. Неподвижный и подвижный ножи механизма перерезания устанавливают относительно кабеля. При загорании кабеля пламя поджигает гибкую нить, перекинутую через систему блоков, которая перегорает и освобождает ударник. Ударник под действием пружины наносит удар по пороховому заряду. Под действием пороховых газов нож движется вниз и перерубает горящий кабель. При этом выступ отбрасывает горящую часть кабеля вниз, а плоскость подвижного ножа перекрывает доступ огня к негорящему кабелю со стороны огнепреграждающего пояса. Так происходит локализация негорящей части кабеля от огня.

К недостатку этого известного технического решения можно отнести сложность, связанную с перерубом горящего кабеля ножом.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, является принятое автором за прототип устройство защиты от пожара при аварийных режимах в кабелях (см. SU 1407493 А1, 07.07.1986). Данное устройство состоит из коммутационного аппарата, блока контроля, оболочки, внутри которой расположены три силовых жилы с изоляцией защищаемого кабеля, служащие для передачи электроэнергии, и девять жил контрольного кабеля, сгруппированных по три и покрытых сверху электропроводящим экраном. Контрольные жилы расположены на стыке силовых жил. Внутри вводных устройств электрооборудования расположены вставки. При электрическом пробое изоляции силовых жил возникает короткое замыкание между силовыми жилами, сопровождающееся выделением большого количества тепла. Сопротивление жил контрольного кабеля, имеющих резкую выраженную зависимость сопротивления от температуры увеличивается. В результате чего срабатывает блок контроля, приводящий к отключению сети коммутационным аппаратом.

Недостатком этого известного технического решения можно считать низкую надежность, связанную с тепловым старением изоляций силовых жил защищаемого кабеля из-за их разогрева при прохождении электрического тока по защищаемому кабелю.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение надежности функционирования привязного беспилотного летательного аппарата при его маневрировании.

Технический результат достигается тем, что в устройство для контроля нагревания кабель-троса привязного беспилотного летательного аппарата, включающее защищаемый кабель-трос, коммутационный аппарат, блок контроля, введены наземный источник питания, вспомогательный кабель и термопара, контактирующая горячим спаем с наружной поверхностью силиконовой оболочки защищаемого кабель-троса, причем первое плечо наземного источника питания соединен с началом защищаемого кабель-троса, осуществляющего передачу электрической энергии к летательному аппарату, холодный спай термопары через вспомогательный кабель подключен к блоку контроля, соединенного выходом с входом коммутационного аппарата, подключенного выходом ко второму плечу наземного источника питания.

Сущность заявляемого изобретения, характеризуемого совокупностью указанных выше признаков, состоит в том, что на основе контакта горячего спая термопары, с наружной поверхностью силиконовой оболочки защищаемого кабель-троса, можно обеспечить контроль температуры нагревания кабель-троса привязного беспилотного летательного аппарата.

Наличие в заявляемом устройстве совокупности перечисленных существующих признаков, позволяет решить задачу контроля температуры нагревания кабель-троса привязного беспилотного летательного аппарата с желаемым техническим результатом, т.е. повышением надежности функционирования привязного беспилотного летательного аппарата при его маневрировании.

На чертеже схематически представлено заявленное предложение.

Устройство содержит защищаемый кабель-трос 1, термопару 2, вспомогательный кабель 3, блок контроля 4, коммутационный аппарат 5 и наземный источник питания 6. На фигуре цифрой 7 обозначен привязной беспилотный летательный аппарат.

Устройство работает следующим образом. Перед запуском привязного беспилотного летательного аппарата 7 начало защищаемого кабель-троса 1 подключают к первому плечу наземного источника питания 6, а конец кабель-троса соединяют с входом преобразователя электрической энергии, смонтированного на раме летательного аппарата, и осуществляющего непосредственно его питание. Преобразователь электрической энергии на фигуре не показан. Горячий спай термопары 2 закрепляют на наружной поверхности силиконовой оболочки кабель - троса. Одновременно с этим холодный спай термопары посредством вспомогательного кабеля 3 подключают к входу блока контроля 4, а его выход - с входом коммутационного аппарата 5. Выход этого аппарата соединяют со вторым плечом наземного источника питания. После этого (подача электрической энергии летательному аппарату) летательный аппарат по команде поднимают вверх и производят разные маневрирования.

В ряде случаев из-за ветровой нагрузки на пропеллеры привязного беспилотного летательного аппарата и других возмущающих факторов, возможно увеличение нагрузки с последующим увеличением потребляемой мощности всей бортовой электрической системы аппарата, что в свою очередь может привести к возрастанию проходящего через защищаемый кабель-трос тока. Как правило, увеличение протекающего по кабелю тока сопровождается нагревом проводника, его изоляции и оболочки. Практика показывает, в случае перегрева проводника с изоляцией и оболочкой возможны выход из строя электрического оборудования или возникновение пожара. В соответствии с этим (из-за предосторожности) в предлагаемом устройстве производят непрерывный контроль температуры нагревания силиконовой оболочки защищаемого кабель-троса. Согласно работе данного устройства, контактирующий горячий спай термопары с наружной поверхностью силиконовой оболочки, дает возможность измерить температуру нагревания оболочки с последующей ее передачи на блок контроля посредством вспомогательного кабеля.

Согласно табличным данным силиконовая изоляция проводника стабильно держит плюс 200°С без перегрева. Следовательно, если в рассматриваемом случае изоляцию жил кабель-троса и его оболочку выполнить из силикона, то слежение за температурой нагревания силиконовой оболочки защищаемого кабель-троса, даст возможность не допускать перегрева оболочки более плюс 200°С. Другими словами, контроль температуры нагревания оболочки посредством блока контроля, проградуированного в градусах, может исключить перегрева оболочки. При перегреве оболочки (температура более плюс 200°С), выходным сигналом блока контроля запускается коммутационный аппарат, который в свою очередь своим выходным сигналом воздействует на наземный источник питания, чтобы отключить кабель-трос от него, т.е. обесточить летательный аппарат. Во избежание аварийного режима привязного летательного аппарата, при его обесточении от наземного источника питания, необходимо его заранее снабдить аккумуляторной батареей, обеспечивающей незапланированную посадку аппарата на землю.

Таким образом, в предлагаемом техническом решении на основе непрерывного контроля температуры нагревания силиконовой оболочки защищаемого кабель-троса, можно обеспечить надежность функционирования привязного беспилотного летательного аппарата при его маневрировании.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам защиты от пожара в кабеле, осуществляющем передачу электрической энергии к потребителю. Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение надежности функционирования привязного беспилотного летательного аппарата при его маневрировании. Технический результат достигается тем, что в устройство для контроля нагревания кабель-троса привязного беспилотного летательного аппарата, включающее защищаемый кабель-трос, коммутационный аппарат, блок контроля, введены наземный источник питания, вспомогательный кабель и термопара, контактирующая горячим спаем с наружной поверхностью силиконовой оболочки защищаемого кабель-троса, причем первое плечо наземного источника питания соединено с началом защищаемого кабель-троса, осуществляющего передачу электрической энергии к летательному аппарату, холодный спай термопары через вспомогательный кабель подключен к блоку контроля, соединенного выходом с входом коммутационного аппарата, подключенного выходом ко второму плечу наземного источника питания. 1 ил.

Устройство для контроля нагревания кабель-троса привязного беспилотного летательного аппарата, включающее защищаемый кабель-трос, коммутационный аппарат, блок контроля, отличающееся тем, что в него введены наземный источник питания, вспомогательный кабель и термопара, контактирующая горячим спаем с наружной поверхностью силиконовой оболочки защищаемого кабель-троса, причем первое плечо наземного источника питания соединено с началом защищаемого кабель-троса, осуществляющего передачу электрической энергии к летательному аппарату, холодный спай термопары через вспомогательный кабель подключен к блоку контроля, соединенного выходом с входом коммутационного аппарата, подключенного выходом ко второму плечу наземного источника питания.