Нейтрализатор зарядов статического электричества Советский патент 1984 года по МПК H05F3/04 

I Изобретение относится к технике защиты от вредного воздействия статического электричества на человека и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности в устройствах для наддува и одновременно нейтрализации зарядо на внутренние поверхности резинотех нических изделий и других оболочках из диэлектрических материалов. Известен высоковольтный нейтрали затор зарядов статического электричества, состоящий из источника высокого напряжения на 4-5 кВ камеры,, имеющей отверстия для входа и выход сжатого воздуха, а также разрядных игольчатых электродов, установленных соосно отверстиям дпя выхода воздуха С 1 3. Однако данное устройство обладает невысокой эффективностью. Наиболее близким к предлагаемому является нейтрализатор зарядов статического электричества, содержащий заземленную камеру, с установленным в ней соплом Лаваля из диэлектрическ го материала, систему подвода газа в камеру, источник питания и по крайней мере один игольчатый разрядный электрод и вытягивающий электрод, ус тановленные в выходной части соп ла 21. Недостатком известного нейтрализатора является то, что дпя его рабо ты требуется высокое напряжение (не менее 4-5 кВ), что повышает требования к применяемым электроизоляционным материалам и снижает его надежность. Цель изобретения - повышение надежности нейтрализатора за счет снижения рабочих напряжений. Поставленная цель достигается тем что в нейтрализаторе зарядов статического электричества, содержащем за земленную камеру с установленным в ней соплом Лаваля из диэлектрического материала, систему подвода газа в камеру, источник питания и по край ней мере один игольчатый разрядный электрод, присоединенный к высоковольтному выводу источника питания, и вытягивающий электрод, установленные в выходной части сопла, он снабжен источником электронов, выполненным в виде диода с подогреваемым катодом, установленного в дозвуковой части сопла на его оси. 642 На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из корпуса 1, содержащего заземленную камеру, съемной насадки 2, выполненной из комбинированного материала (металл внутри, диэлектрик снаружи) и имеющей отверстия по форме сопла Лаваля, игольчатых разрядных электродов 3, укрепленных на внутренней стенке диэлектрического вкладыша 4, имеющего также форму сопла Лаваля, дополнительного источника электронов, состоящего из диода с анодом 5 и оксидным подогреваемым катодом 6, подогреваемым при помощи нагревателя 7, вытягивающего электрода 8, высоковольтного источника 9 питания, имеющего на выходе постоянное и переменное напряжение различной величины, источника 10 сжатого газа (воздуха), реле 11 давления, реле 12 времени. Нейтрализатор работает в двух режимах: в первом - как взрывозащищенное электрооборудование в продувном исполнении и во втором - как невзрывозащищенное электрооборудование. В первом (взрывозащищенном) режиме нейтрализатор работает следующим образом. Объемная насадка 2 закреплена на корпусе 1. В заземленный корпус 1 от источника 10 газа подается сжатый газ (воздух). Ло достижении рабочего давления газа в камере, контролируемого реле 11 давления, включается реле 12 времени, которое по прошествии заданного промежутка времени, необходимого для продувки внутренней полости нейтрализатора газом, включает источник 9 питания. От источника 9 питания, имеющего выход переменного и постоянного тока с различным напряжением, подается питание на все электрические системы нейтрализатора, в том числе 1,5 кВ на игольчатые разрядные электроды 3. В диоде за счет подогревного оксидного катода 6, разогреваемого нагревателем 7, возникает ток электронов. Часть образовавшихся электронов и ионов из межэлектродного пространства анод 5 - катод 6 потоком воздуха переносятся в зону игольчатых разрядных электродов 3, изолированных от корпуса 2 л,иэлектрическим вкладьшем 4, где пни (электроны) служат затравкой и усиливают ток коронного разряда с электродов 3. При этом для уменьшения вредного влияния пространственного заряда в межэлектродное пространство игольчатых разрядных электродов 3 помещен вытягивающий электрод 8, запи- танный-некоторьм потенциалом со знаком, противоположным знаку на электродах 3, а сами игольчатые разрядные электроды 3 имеют переменную длину, увеличивающуюся в направлении потока ионизированного газа, и искривленную форму. Изменение знака потенциала на игольчатых разрядных электродах 3 и вытягивающем электроде 8 изменяет знак заряженного потока газа (воздуха) . Дальнейшее формирование потока ионизированного газа осуществляется съёмной насадкой 2, имеющей систему сопел Лаваля. Наименьший диаметр отверстия и длина сопла Лаваля в насадки 2 подобраны так, чтобы в Случае возникновения фронта пламени происходило его подавление путем интенсивного отвода тепла по стенкам сопел, а для предотвращения оседания заряженных частиц на этих стенках все токопроводящие части насадки 2 запитаны некоторым значением потенциала со знаком, тождественным зна 644 ку заряженного nofoKa газа (воздуха). В указанном режиме работы нейтрализатора (взрывозащищенном) ионный ток, регистрируемый на расстоянии 0,5 м от выходных сопел, составит 2-З-Ю А. При отсутствии взрывоопасной среды нейтрализатор работает как невзрывозащищенное электрооборудование, для чего съемная насадка 2 удаляется, реле 11 давления и реле 12 времени блокируются, а все другие системы нейтрализатора работают в указанном режиме. При этом выходной ионный ток значительно увеличивается и достигает 5-7-10 А на расстоянии 0,5 м и 3-4-10 А на расстоянии 1,5 м. Таким образом, применение предлагаемого нeйtpaлизaтopa по сравнению с прототипом обеспечивает высокое значение ионного тока на достаточно большом расстоянии от нейтрализатора при пониженном значении рабочего напряжения на игольчатых разрядных электродах. При этом повьшгается электробезопасность и надежность его работы, так как повышается запас электрической прочности на пробой всей конструкции при одних и тех же изоляционных материалах в результате чего расширяется область применения предлагаемого нейтрализатора.

НЕЙТРАЛИЗАТОР ЗАРЯДОВ ТСТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, содержащий заземленную камеру с установленным в ней соплом Лаваля из диэлектрического материала, систему подвода газа в камеру, источник питания и по крайней мере один игольчатый разрядный электрод, присоединенш 1й к высоковольтному выводу источника питания, и вытягивающий электрод, установленные в выходной чисти сопла, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности нейтрализатора за счет снижения рабочих напряжений, он снабжен источнис (О ком электронов, выполненным в виде диода с подогреваемым катодом, (Л установленного в дозвуковой части сопла на его оси. о со ОО У