Устройство для контроля воздушной среды Советский патент 1981 года по МПК G01N27/62 

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВОЗДУШНОЙ Изобретение относится к технике контроля состояния газообразных веществ и может найти применение при разработке устройств для предотвращения аварийных ситуаций в открытых высоковольтных сооружениях типа под станций высокого напряжения путем индикации таких состояний воздушной среды с туманом, при которых резко возрастает опасность электрического пробоя воздушной изоляции открытых высоковольтных устройств. Такая опа ность возникает при воздействии на подстанцию тумана, состоящего из капель морской воды или же при одновременном воздействии тумана и га вых выбросов химических предприятий Содержащиеся в выбросах Св , SO. СОд ННд растворяются в каплях тума и делают их проводящими, Известны устройства для анализа воздуха, принцип работы которых основан на отборе проб с последующим анализом этих проб физическими или химическими методами 11. Работа этих устройств связана с длительной процедурой отбора проб, при этом не гарантируется адекаат. ность проб и исходного флюида.Анализ роб даже так наэываегФЦуш экспрессчыСРЕДЫми методами требует длительного .. времени (от десятка минут до суток). Отбор проб воздуха с высоты 10-20 м также представляет трудность, особенно в местах расположения высоковольтных действующих устройств. Отмеченные недостатки делают метод проб неприменимым для анализа состояния воздушных сред в условиях подстанций. Наиболее близким к предложенному является устройство для контроля воздушной среды в местах расположения открытых высоковольтных установок, содержащее искровой промежуток, регулируемый источник высокого напряжения и блок индикации 2 , Однако и данное устройство не позволяет надежно опеределить опасность возникновения пробоя воздушной среды, так как использованная в устройстве конфигурация злектродов не обеспечивает достаточной идентичности сре.цы у поверхности злектродов и средних параметров среды в окружгиощем электроды пространстве. Цель изобретения - повышения надежности определения опасности возникновения воздушной среды, Цель достигается тем, что в устройстве для контооля воздушной среды в местах расположения открытых высоковольтных установок, содержащем искровой промежуток, регулируемый источник высокого напряжения и блок индикации, электроды искрового промежутка выполнены в виде параллельн стержней, радиус которых не менее ч в четыре раза превы лает расстояние между стержнями. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из подключенного к сети регулируемого источника высокого напряжения промышленной частоты 1, к высоковольтному выводу которого через демпфирующий резисто 2 присоединен один из электродов искрового промежутка 3, второй вывод которого присоединен к блоку индикации пробоя 4. Электроды искрового промежутка выполнены в виде параллельных стерж ней, при этом длина рабочей части стержней электродов равна 100-200 мм Такое выполнение не препятствует свободному протеканию воздуха с туманом через искровой промежуток, обеспечивая тем самым адекватность пробы (т.е. воздуха в электрическом поле промежутка) и близлежаи объемов воздушной среды. В то же вр мя оно обеспечивает длительное пребывание движущегося тумана в электрическом поле, особенно при такой установке стержней, когда их оси па раллельны преимущественному направлению движения воздушных масс в мес те расположения устройства. Повышение времени пребывания коллектива капель в поле повышает надежность контроля. Геометрические размеры стержней (в основном радиус при выполнении . стержней из прутка круглого сечения выбирают из условия создания между ними слабонеоднородного поля. Напряжение пробоя в слабонеодноро ном поле чувствительнок наличию в промежутке коллектива капель проводящего тумана. В принципе можно использовать и однородное поле, однако создание такого поля затруднительно, поскольку требует примене ния плоских электродов с большой пл щадью при зазорах в несколько санти метров, что затрудняет проникновение тумана в промежуток. Применение резконеоднородного поля недопус мо , поскольку в таких полях еще до пробоя возможно возникновение коро ного разряда, параметры которого (напряжение зажигания, ток) почти не зависят от условийв основном о ме промежутка. Как показали испыта ния, для надежного предотвра1цения возникновения коронного разряда в искровом промежутке описанной конструкции достаточно, чтобы радиус стержней не менее чем в четыре раза превышал межэлектродное расстояние. В качестве источника питания используют высоковольтный трансформатор, а в качестве индикаторов например реле тока, к которому подключены световые или звуковые сигнализаторы. Устройство работает следующим образом. Искровой промежуток, образованный параллельными стержнями, устанавливают в месте, где требуется контролировать состояние воздушной среды, и выполняют соединения согласно схеме. Между электродами устанавливают определенное расстояние (например 2 см), и в нормальных атмосферных условиях определяют значение пробивного напряжения U, после чего напряжение на промежутке устанавливают в пределах (0,6 - o,9)Unp, что и является рабочим режимом. При воздействии на датчик проводящего тумана искровой промежуток пробивается, а по появлению пробоя судят о наступлении опасного состояния атмосферы. В соответствии с сигналом персонал принимает меры предосторожности, например включает воздуходувные или дождевальные установки, воздействующие на наиболее слабые места в воздушной подстанции. Выбор интервала рабочих напряжений в диапазоне (0,6 - 0,9)Unp обусловлен следующим: npHU 0,9Unp возможны случайные пробои и, следовательно, ложные сигналы опасности, а при и rO,6Upp -(как установлено исследованиями авторов)срабатывание схемы маловероятно даже при большой водности проводящего тумана. Возможно использование также нескольких искровых промежутков, на которых поддерживают различные значения напряжения (но в том же диапазоне 0, - 0,9и„р), например трех промежутков с напряжениями 0,7U, .0,8ипри 0,9Unp. Такой вариант повышает информативность, поскольку со схемы поступают три сигнала, соответствующие различной степени опасности. Технико-экономическая эффективность использования предлагаемого устройства состоит в том, что их применение позволяет вовремя предпринять предупредительные меры по предотвращению пробоя воздушной изоляции и, тем самым, повысить надежность снабжения потребителей электрической энергией. Устройство надежно в определении опасности возникновения пробоя воздушной среды в условиях, близких натуральным. Формула изобретения Устройство для контроля воздушной среды в местах расположения

открытых высоковольтных установок, содержащее искровой промежуток, регулируемый источник высокого напряжения и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности определения опасности возникновения пробоя воздушной среды, электроды искрового пр,межутка выполнены в виде параллельных стержней, радиус которых не менее чем в четыре раза превышает расстояние между стержнями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Временные методические указания по определению содержания примесей в атмосфере. Л., Гидрометеоиздат, 1971.

2. Патент США 3559049, кл. 324-33, опублик. 1971

(прототип) .