Електроімпульсний захисний пристрій

1. Електроімпульсний захисний пристрій, що складається з розміщених в корпусі вихідних високовольтних контактів, вхідних контактів для підключення до джерела електричного струму, сполучених з блоком живлення, з'єднаного з формувачем імпульсів і комутатором, а також високовольтного трансформатора, первинна обмотка якого сполучена з вхідними контактами через комутатор, а вторинна - з вихідними високовольтними контактами для з'єднання з охоронною лінією, який відрізняється тим, що комутатор з'єдна C2 2 (19) 1 3 85300 Недоліком відомого пристрою, вибраного за прототип, є недостатня надійність конструкції внаслідок наявності гальванічного зв'язку між високовольтною обмоткою трансформатора і електронною схемою керування. Тому, у випадку електричного пробою поміж обмотками високовольтного трансформатора, висока напруга поступає на керований електронний ключ і далі на блок керування, внаслідок чого виникає пробій р-n переходів напівпровідникових елементів та, як наслідок, вихід з ладу більшості деталей пристрою. Другим недоліком даного пристрою є небезпека ураження електричним струмом персоналу внаслідок наявності прямого електричного зв'язку електромережі з охоронною лінією, що пояснюється виконанням блоку живлення за безтрансформаторною мостовою схемою, в якій випрямні діоди включені безпосередньо в електромережу. Внаслідок цього, у випадку підключення фази електромережі до вхідної клеми, пов'язаної з керованим електронним ключем, фазова напруга проходить через керований електронний ключ і поступає на високовольтний трансформатор і далі на вихід охоронної лінії. Задачею, поставленою в основу конструкторського рішення даного винаходу, є підвищення надійності роботи захисного пристрою шляхом усунення гальванічних зв'язків між його вхідними і вихідними елементами та електробезпеки при його експлуатації. Рішення поставленої задачі досягається тим, що в електроімпульсному захисному пристрої, який включає розміщені в корпусі вихідні високовольтні контакти, вхідні контакти для підключення до джерела електричного струму, сполучені з блоком живлення, пов'язаного з формувачем імпульсів і комутатором, а також високовольтний трансформатор, первинна обмотка якого сполучена з вхідними контактами через комутатор, а вторинна з вихідними високовольтними контактами для з'єднання з охоронною лінією, згідно пропонованої конструкції даного винаходу, комутатор пов'язаний з високовольтним трансформатором через блок гальванічної розв'язки. Рішення задачі досягається тим, що у якості блока гальванічної розв'язки використаний оптосимистор або трансформатор, а також і тим, що блок живлення виконаний за трансформаторною двопівперіодною схемою, кожен із вхідних контактів електроімпульсного захисного пристрою пов'язаний з первинною обмоткою високовольтного трансформатора через блокуючий пристрій, причому датчиками блокуючого пристрою є датчик наявності води та датчик безконтактного виявляча порушника, наприклад, ІК-датчик або радіометричний датчик або ємкісний датчик. Введення блока гальванічної розв'язки між високовольтною частиною пристрою та іншими електронними елементами схеми, які забезпечують його функціонування, дозволяє досягти бажаний технічний результат - захист усі х електронних елементів пристрою від пошкодження у випадку електричного пробою між обмотками високовольтного трансформатора, а виконання блоку живлення за трансформаторною двопівперіодною схемою підвищує електробезпеку користування захисним 4 пристроєм. Додаткове введення в схему електроімпульсного захисного пристрою блокуючого пристрою, який забезпечує подачу високої напруги в охоронну лінію тільки при виявленні порушника, підвищує безпеку експлуатації захисного пристрою і знижує витрати електроенергії, а оснащення датчиком наявності води, який відключає весь пристрій від електромережі у разі підтоплення об'єкту, що захи щається, додатково підвищує надійність його автономного функціонування. Таким чином, захисний пристрій, що заявляється, характеризується високою надійністю та безпекою для обслуговуючого персоналу при його експлуатації. Дія високовольтних імпульсів на порушників, наприклад, гризунів чи худобу, яка охороняється, не призводить до їх загибелі, а викликає відштовхуючий больовий ефект. Пристрій дозволяє одночасно підключати до десяти охоронних ліній, що важливо для розгалужених складських приміщень. Блок-схема захисного пристрою показана на Фіг.1, на Фіг.2 показана структурна схема пристрою з електричними зв'язками між його елементами, а на Фіг.3 - робота формувача імпульсів (а, b), комутатора (с) та ви хідних пристроїв (d). Захисний пристрій містить блок живлення 1, який включає вхідний знижувальний трансформатор 2 і двопівперіодний випрямляч із стабілізатором 3 для живлення мікросхем і підсилювальних ланцюгів пристрою. Первинна обмотка трансформатора 2 пов'язана з вхідними контактами 4 для підключення до джерела струму (електромережі). Блок живлення 1 пов'язаний також з формувачем імпульсів 5, який формує імпульси (а, b) з тривалістю ti=5м/сек та періодами Т1=10 і Т2=20м/сек. Формувач імпульсів 5 у свою чергу пов'язаний зі входом комутатора 6 і десятьма першими входами вихідних пристроїв 7, виконаних по імпульсній схемі збігу з транзисторними підсилювачами. Кожен із других входів ви хідних пристроїв 7 пов'язаний з відповідними виходами комутатора 6, який формує зсун уті за фазою на 200м/сек імпульси (с) тривалістю tj=0,2сек і періодом Т3=2сек. Виходи вихідних пристроїв 7 підключені до входів блоків гальванічної розв'язки 8, які являють собою оптосимистори, або трансформатори. Захисний пристрій включає також десять високовольтних (підвищують напругу на виході до 15-20кв.) трансформаторів 9, первинні обмотки яких підключені до вхідних контактів 4 через пару нормально замкнених контактів 10 датчика наявності води 11 блокуючого пристрою 12, сполучених з нормально розімкненими контактами 13 безконтактного виявляча порушника 14, а також через відповідні виходи блока гальванічної розв'язки 8. У якості датчика наявності води 11 може бути використаний будьякий пристрій відповідного призначення, що серійно випускається, наприклад, пороговий датчик протікання води фірми «Flair Electronics», США, а у якості безконтактного виявляча порушника 14 відомі охоронні пристрої з ІЧ-датчиком або радіометричним чи ємнісним датчиком. Вторинні обмотки високовольтних трансформаторів 9 пов'язані з відповідними вихідними високовольтними контактами 15 для подальшого їх з'єднання з охоронни 5 85300 ми лініями 16. Охоронна лінія 16 є в найбільш вживаному варіанті оголеним металевим дротом, розміщеним на опорах з фарфоровими ізоляторами по контур у зони, що о хороняється. Захисний пристрій працює таким чином. Перед включенням пристрою по периметру охоронюваних приміщень на опорах з ізоляторами по висоті росту тварини (для гризунів 2-5см.) встановлюють охоронні лінії 16, які підключають до відповідних вихідних високовольтних контактів 15 пристрою, при необхідності підключають до пристрою безконтактний виявляч порушника 14 блокуючого пристрою 12, встановлюють на підлогу і підключають до пристрою датчик наявності води 11. Включають захисний пристрій до електромережі, після чого покидають приміщення. При наближенні порушника до охоронюваної території спрацьовує блокуючий пристрій 12 і замикаються нормально розімкнені контакти 13 безконтактного виявляча порушника 14. При цьому від вхідних контактів 4 напруга електромережі надходить через відповідні виходи пристрою гальванічної розв'язки 8 на первинну обмотку високовольтного трансформатора 9. Пачки імпульсів (d) з виходів вихідних пристроїв 7 поступають на входи блоків гальванічної розв'язки 8, внаслідок чого в первинній обмотці високовольтного трансформатора на 6 пруга електромережі модулюється пачками імпульсів тривалістю tj=0,2сек. з періодом Т3=2сек., а з вторинних обмоток високовольтного трансформатора 9 напруга 15-20кв. через високовольтні контакти 15 надходить до охоронної лінії 16. При наближенні порушника на відстань 10-25мм від охоронної лінії (залежно від амплітуди імпульсів напруги) відбувається дуговий розряд, що супроводжується свіченням дуги і характерним тріском. Від охоронної лінії 16 через точкові пробої шкіри (наприклад, на носі гризуна, а потім через його тіло) протікає серія знакозмінних імпульсів, викликаючи судорожні скорочення м'язів. Така дія пристрою викликає реакцію різкого відскоку порушника та небажання подальшого наближення до охоронної лінії. Доцільність підключення до блокуючого пристрою 12 датчика наявності води 11 часто виникає у випадках роботи пристрою у підвальних приміщеннях, де є можливість їх підтоплення. При розробці конструкції захисного пристрою використані стандартні схемотехнічні рішення. Імпульсні захисні пристрої можуть бути серійно виготовлені на підприємствах електронної промисловості з використанням відомих компонентів. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85300 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601