Спосіб захисту риб на водозаборах гідротехнічних споруд і систем для його здійснення

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к способам защиты рыб от объектов опасности для них, в частности реппелентным, а также устройствам для его осуществления, и может найти применение на водозаборах различных гидротехнических сооружений, например, на стационарных и плавучих насосных станциях, на объектах-производства различных гидротехнических, в том числе взрывных подводных работ и т.п. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ защиты рыб Я.Я. Точилова, включающий отпугивание рыб от источника опасности электрическими разрядами, осуществляемыми с интервалами и обеспечивающими формирование электрогидравлических ударов [1]. Недостатками известного способа-прототипа являются относительно низкая эффективность и повышение затраты электрической энергии. Это обусловлено тем, что при постоянном периоде следования электрических разрядов (порядка 0,1 Гц) рыбы, "обучаясь", Проявляют способность согласовывать мигрирование с электрогидравлическими ударами, создаваемыми устройством и в промежутке между ними проникать в защищаемый водозабор. Для уменьшения возможности такого прохода приходится увеличивать количество устройств в водозаборном канале, либо увеличивать количество выделяемой энергии в импульсе у каждого устройства, что заметно повышает общее энергопотребление такой рыбозащиты. Прототипом системы для осуществления способа является устройство, реализующее указанный способ, содержащее заглубленное в конце водозаборного канал насосной станции электроразрядное устройство, защищенное ограждением и соединенное высоковольтным кабелем с генератором импульсных токов, подключенным к сети. Недостатки устройства обусловлены недостатками способа. В основу изобретения поставлена задача создания такого способа защиты рыб на водозаборах гидротехнических сооружений и системы для его осуществления, которые позволили бы повысить эффективность защиты и снизить энергопотребление. Поставленная задача достигается тем, что в способе защиты рыб на водозаборах гидротехнических сооружений, включающем отпугивание рыб от источника опасности электрическими разрядами, осуществляемыми с интервалами и обеспечивающими формирование электрических ударов, согласно изобретению, электрические разряды осуществляют через случайные интервалы времени, что обеспечивается изменением мощности, подводимой к электроразрядному устройству. Воплощающая упомянутый способ система защиты рыб на водозаборах гидротехнических сооружений содержит электроразрядное устройство для заглубления в конце водозаборного канала насосной станции, соединенное с генератором импульсных токов, снабженное регулятором скважности электрических импульсов, включенным в цепь питания генератора импульсных токов. При этом регулятор скважности электрических импульсов состоит из блока переключения мощности на N каналов, включенного в цепь питания генератора импульсных токов, блока синхронизации и последовательно соединенных генератора случайных сигналов и блока выбора каналов, выходы которого через усилитель управляющих сигналов подключены к N-управляющим входам блока переключения мощности, выход которого подключен к входу блока синхронизации, выход которого подключен к входу син хронизации блока выбора каналов. Существенным отличием заявляемого способа защиты рыб на водозаборах гидротехнических сооружений является то, что электрические разряды осуществляют через случайные интервалы времени, что исключает возможность "обучения" рыб с помощью согласования своего движения с моментами разрядов и избежания ими воздействия электрогидравлических ударов при проходе водозаборов. К тому же, как показывает эксперимент, даже при одинаковой силе отпугивающее воздействие разрядов, осуществляемых при случайных интервалах выше, чем у периодических разрядов. Существенными отличиями системы, реализующей предлагаемый способ защиты рыб на водозаборах гидротехнических сооружений, является введение блока задания моментов осуществления разрядов, состоящего из бока переключения мощности на N каналов, блока синхронизации и последовательно соединенных генератора случайных сигналов, блока выбора каналов с усилителями управляющих сигналов. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана электрическая блок-схема системы, включающая электроразрядное устройство 1, соединенное высоковольтным кабелем 2 (например КПВГ 100) с генератором импульсных токов 3 (ГИТ), подключенным к сети через регулятор 4 скважности электрических импульсов, состоящий из блока 5 переключения мощности на N каналов, включенного в цепь питания генератора 3; выход блока 5 подключен к блоку 6 синхронизации, а N - управляющих входов через усилители 7 управляющих сигналов - к выходам блока 8 выбора каналов, выходы которого подключены к входу генератора 9 случайных сигналов и блока 6 синхронизации. Генератор 3 импульсных токов состоит из повышающего трансформатора-выпрямителя 10, токоограничивающего дросселя 11, батареи конденсаторов 12 и высоковольтного коммутатора 13 (например, неуправляемого газонаполненного разрядника). Регулятор 4 скважности электрических импульсов состоит из 5 блоков и представляет собой устройство для хаотического, от разряда к разряду, изменения мощности, подводимой к генератору 3 импульсных токов. Блок 5 переключения мощности на N каналов представляет собой устройство для изменения величины емкостного сопротивления, включенного в цепь повышающего трансформатора-выпрямителя 10 генератора 3 импульсных токов. Емкостное сопротивление создается набором конденсаторов разделенных на N переключаемых каналов. Переключение каналов, а следовательно и подводимой мощности, осуществляется бесконтактно, например, с помощью тиристорных коммутаторов. Блок синхронизации 6 предназначен для обеспечения переключения каналов в момент перехода через "0" напряжения на конденсаторах блока 5 переключения мощности после прохождения синала "рабочий разряд", который поступает от любого датчика, например, отрезка провода длиной 1-2 м, играющего роль антенны. Выработка случайных сигналов на переключение осуществляется с помощью генератора 9 случайных сигналов. Блок 8 выбора каналов по сигналу от блока 6 синхронизации преобразует импульсы от генератора 9 случайных сигналов в случайную комбинацию от 1 до N сигналов, которые поступают на коммутаторы блока переключения мощности 5 (через усилитель 7 управляющих сигналов) в течение времени заряда батареи высоковольтных конденсаторов 12 генератора 3 импульсных токов. Усилитель управляющих сигналов 7 состоит из N одинаковых усилителей, включенных на коммутаторы переключаемых каналов блока 5 переключения мощности. Способ реализуется следующим образом. После включения системы на выходе блока 8 выбора каналов устанавливается случайная комбинация управляющих сигналов, которые после усиления в усилителе 7 управляющих сигналов воздействуют на блок 5 переключения мощности. Конденсаторная батарея 12 генератора 3 импульсных токов начнет заряжаться. Через интервал времени "Т", величина которого определяется комбинацией включенных каналов блока 5 переключения мощности, батарея 12 генератора 3 импульсных токов зарядится до напряжения самопробоя высоковольтного коммутатора 13, он включится и произойдет разряд в электроразрядном устройстве 1, который сформирует электрогидравлический удар, сопровождающийся комплексом явлений, отпугивающих рыб от водозабора. В момент разряда по сигналу "рабочий разряд", поступившему, например, от антенны, после перехода напряжения на конденсаторах блока 5 переключения мощности через "0", произойдет случайная смена прежней комбинации управляющих сигналов блоком 5 переключения мощностей. Конденсаторная батарея 12 генератора 3 импульсных токов начнет заряжаться. Поскольку ее заряд будет производиться при другом (случайном) состоянии блока 5 переключения мощности, то интервал, определяемый продолжительностью ее заряда до напряжения самопробоя коммутатора 13 будет также случайным. После каждого разряда эти процессы будут повторяться и каждый раз заряд конденсаторной батареи 12 будет происходить при случайном состоянии блока 5 переключения мощности, что обеспечит реализацию разрядов со случайными интервалами времени. Это исключит возможность приспособления рыб и их проникновение в зону водозабора.