Пристрій підключення газових приладів у побутових об’єктах

Реферат: Пристрій підключення газових приладів у побутових об'єктах містить газопровід, опалювальні газові прилади, запірну газову арматуру, між газопроводом і опалювальними газовими приладами встановлені швидкодіючий запірний клапан і газоаналізатор, оснащений дворівневим блоком захисту від вибуху газу зі світлозвуковою панеллю стану газових пристроїв у випадку його витоку, з'єднаний з датчиком процентного вмісту газу, установленим у стельовій зоні побутового об'єкта, витяжним пристроєм і вводом електроенергії. Електропроводка пристрою виконана екранованим проводом із напівпровідникового матеріалу. Вимикач витяжного пристрою і запобіжники вводу електроенергії в об'єкт виконані на основі симісторів. Крім цього дворівневий блок захисту додатково оснащений іскробезпечним реле контролю ушкодження екрану електропроводки, яке оснащене світловою та звуковою сигналізацією і функціонально пов'язане із запірною газовою апаратурою та елементами, які реалізують ввід та комутацію електроенергії. UA 79177 U (54) ПРИСТРІЙ ПІДКЛЮЧЕННЯ ГАЗОВИХ ПРИЛАДІВ У ПОБУТОВИХ ОБ'ЄКТАХ UA 79177 U UA 79177 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до систем оснащення енергоресурсами та призначена для підведення побутового газу до газових пристроїв у побутових об'єктах і має можливість іскробезпечного керування ними, а також може бути використана для газопостачання виробничих об'єктів. Відомий пристрій підключення газових приладів у квартирах житлових будинків, який містить газопровід, опалювальні газові нагрівальні пристрої та запірну газову арматуру [СНИП 2.04.0887*. "Газоснабжение". М: Госстрой СССР, Госстрой России и Минстрой России, 1995 г.]. Як необхідна умова, квартири, у яких є пристрої газового нагрівання, забезпечуються витяжними пристроями та вентиляторами, які включають елементи підведення електроенергії та керування (електропроводку, пускові пристрої, вимикачі та ін.). Цей пристрій підключення газових приладів у квартирах житлових будинків розраховано на високу якість та надійність функціонування, що не завжди можливо реалізувати на практиці. Згодом його елементи приходять у непрацездатний стан, це може спричинити повний вихід їх з ладу та призвести до відомих негативних наслідків, які тягнуть за собою пожежі, вибухи, загибель людей і ін. Найбільш близьким аналогом іскробезпечного пристрою підключення газових приладів у об'єктах, пов'язаних із життєдіяльністю людини, є [Патент на корисну модель UA, № 62034, МПК (2011.01) F24D 10/00, опубл. 10.08.2011] пристрій підключення газових приладів у квартирах житлових будинків, що містить газопровід, опалювальні газові прилади, запірну газову арматуру, між газопроводом і опалювальними газовими приладами встановлені швидкодіючий запірний клапан і газоаналізатор, оснащений дворівневим блоком захисту від вибуху газу зі світлозвуковою панеллю стану газових пристроїв у випадку його витоку, з'єднаний з датчиком процентного вмісту газу, установленим у стельовій зоні квартири, витяжним пристроєм і вводом електроенергії. Вимикач витяжного пристрою й запобіжники вводу електроенергії у квартиру виконані на основі герконів, а дворівневий блок захисту від вибуху із пристроями світлової й звукової сигналізації і його датчик процентного вмісту газу розміщені в об'ємно замкнутих металокерамічних корпусах. Засоби найближчого аналога дозволяють уникнути вибухів у побутових об'єктах при одночасній появі вибухонебезпечного середовища та джерела займання - іскріння при комутаціях вимикачів навантаження. Однак у запропонованого найближчого аналога є ряд недоліків: - в теперішній час спостерігається постійне зростання потужності навантаження електромереж побутових об'єктів - до 30 кВт і більше, засобами найближчого аналога не представляється можливим комутувати такі потужності, бо в ньому вимикач витяжного пристрою та запобіжники вводу електроенергії до об'єкту виконано на основі герконів, а при використанні навіть найсучасніших герконів вона може досягати лише 0,3 кВт; - не виключається можливість виникнення вибуху у випадку появи неприпустимого витоку побутового газу при одночасному ушкодженні електромережі (підключення електричних навантажень призведе до появи джерела займання в місцях ушкодження електромережі - у вигляді електричних іскор) у побутовому об'єкті, також навіть при відсутності ушкоджень в електромережі небезпечним є включення освітлення, бо в ньому часто використовуються лампи накалювання, їх надмірний нагрів або ушкодження скляної колби із наступним перегорянням спіралі може призвести до неприпустимого зосередження теплової енергії в обмеженому обсязі, а при одночасному неприпустимому витоку побутового газу це може призвести до вибухо- пожежонебезпечної аварійної ситуації в об'єкті; - можливе ураження людини електричним струмом при випадковому торканні електропроводки пристрою, яка знаходиться в ушкодженому стані. В основу корисної моделі поставлена задача створення іскробезпечного пристрою підключення газових приладів у побутових об'єктах, в якому за рахунок нових конструктивних елементів та їхніх зв'язків забезпечується підвищення іскробезпеки та електробезпеки пристрою, що приводить до безаварійної експлуатації побутової електричної мережі підвищеної потужності, яка пов'язана з життєдіяльністю людини. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій підключення газових приладів у побутових об'єктах, що містить газопровід, опалювальні газові прилади, запірну газову арматуру, між газопроводом і опалювальними газовими приладами встановлені швидкодіючий запірний клапан і газоаналізатор, оснащений дворівневим блоком захисту від вибуху газу зі світлозвуковою панеллю стану газових пристроїв у випадку його витоку, з'єднаний з датчиком процентного вмісту газу, установленим у стельовій зоні побутового об'єкта витяжним пристроєм і вводом електроенергії, відповідно до корисної моделі, електропроводка пристрою виконана екранованим проводом із напівпровідникового матеріалу, вимикач витяжного пристрою і 1 UA 79177 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 запобіжники вводу електроенергії в об'єкт виконані на основі симісторів, крім того дворівневий блок захисту додатково оснащений іскробезпечним реле контролю ушкодження екрану електропроводки, яке оснащене світловою та звуковою сигналізацією і функціонально пов'язане із запірною газовою апаратурою та елементами, які реалізують ввід та комутацію електроенергії. Такий іскробезпечний пристрій підключення газових приладів у побутових об'єктах дозволить підвищити рівень їх вибухо-, пожежо- та електробезпеки шляхом застосування без іскрової комутації у вимикачах навантаження зі збільшеною пропускною потужністю навантажень електромережі, а також за рахунок спрацьовування у момент виникнення електричних іскор в ушкоджених ділянках електромережі при появі витоків газу у об'єкті, який захищається, або при випадковому торканні людиною електропроводки іскробезпечного реле контролю ізоляції її екрану. Суть корисної моделі пояснює креслення, де зображено іскробезпечний пристрій підключення газових приладів у побутових об'єктах: газопровід 1, елемент 2 запірної газової арматури, розташований поза зоною можливого скупчення вибухонебезпечного газу, опалювальні газові пристрої 3, вентилятор провітрювання 4 з вимикачем (на кресленні не показано), дворівневий блок 5 захисту від вибуху газу при його неприпустимому вмісті у випадку витоку, датчик 6 процентного вмісту газу, розміщений у стельовій зоні об'єкта, світлова та звукова панель 7 стану пристроїв опалювальних газових приладів нагрівання, захисна арматура 8, яка реалізує ввід електроенергії у об'єкт, електропроводка 9 пристрою, яка виконана екранованим проводом з напівпровідникового матеріалу, іскробезпечне реле 10 контролю ушкодження екрану електропроводки. Іскробезпечний пристрій підключення газових приладів побутових об'єктах (креслення) працює у такий спосіб. При відсутності надходження газу по газопроводу 1 у побутовий об'єкт до опалювальних газових пристроїв 3 на панелі 7 дворівневого блока захисту від вибуху газу горить зелений індикатор (на кресленні не показаний), це є підставою для безпечного увімкнення опалювальних газових пристроїв. З появою газу в об'єкті або в результаті можливого його витоку датчик 6 подає сигнал, який сприймається дворівневим блоком 7 як попередній. При цьому дворівневий блок 5 захисту від вибуху газу подає світловий та звуковий сигнали про витік газу. На його панелі загоряється червоний індикатор (на кресленні не показаний), це вказує на необхідність попереднього відключення опалювальних газових пристроїв. Подача газу повинна бути припинена шляхом оперативного закриття елемента 2 запірної газової арматури та вмикання вентилятора провітрювання 4, який може бути включений при відсутності газу у приміщенні. Цю операцію дозволяє здійснити дворівневий блок 5, до вибухонепроникного металокерамічного корпусу якого додатково встановлено іскробезпечне реле 10 контролю ушкодження екрану електропроводки, функціонально пов'язане із елементом запірної газової арматури 2 та захисною арматурою, яка реалізує ввід електроенергії у об'єкт 8. Іскробезпечне реле 10 контролю ушкодження екрану електропроводки 8 додатково оснащено світловою та звуковою сигналізацією, яка відображає його технічний стан на даний момент часу. Воно спрацьовує при пошкодженні електропроводки 9 пристрою, яка виконана екранованим проводом з напівпровідникового матеріалу (на кресленні показано штриховою лінією) або при випадковому торканні людиною електропроводки 9 іскробезпечне реле 10 контролю ізоляції її екрану подає сигнал на вимкнення електричної мережі. У випадку, якщо елемент 2 не буде закрито, а вентилятор 4 не ввімкнено, при подальшому надходженні газу до побутового об'єкту датчик 6 подає сигнал про неприпустимий процентний вміст газу та блокує вмикання електричних елементів мережі, при цьому спрацьовує другий рівень захисту іскробезпечного дворівневого блока захисту від вибуху газу 5. Він подає сигнали на елемент 2 запірної газової арматури, який являє собою швидкодіючий клапан, розміщений поза зоною можливої появи газу, на вентилятор провітрювання 4, а також на відключення захисної арматури, яка реалізує ввід електроенергії в об'єкт 8. Датчик 6 наявності процентного вмісту газу розташовується в зоні стелі в об'єкті. Живлення дворівневого блока захисту від вибуху газу 5 здійснюється від іскробезпечного трансформатора або від автономного джерела живлення, наприклад, іскробезпечного акумулятора. Виконання дворівневого блока 5 захисту від вибуху газу іскробезпечним практично виключає можливість вибуху газу в об'єкті у випадку його впливу на елементи пристрою підключення газових приладів. Другий рівень захисту від вибуху газу більший за уставкою від першого рівня, який налаштовується на попередній сигнал про небезпеку. 2 UA 79177 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Небезпека вибуху або займання газу в побутовому об'єкті може виникнути при вмиканні вентилятора 4, спрацьовуванні запірної газової арматури 2, перевантаженні захисної арматури, яка реалізує ввід електроенергії у об'єкт 8 по струму, при обриві електричного кола або при короткому замиканні в електричній проводці, при вводі в блок захисту 6 від датчика процентного вмісту газу. Остання причина усунута за рахунок виконання вимикача витяжного пристрою, вимикача запірної газової арматури 2 та запобіжників вводу електроенергії у об'єкт 8 на основі симісторів та розміщення датчика процентного вмісту газу 6 і дворівневого блока 7 захисту від вибуху із пристроями світлової та звукової сигналізації у вибухонепроникних металокерамічних корпусах. У цьому випадку електричні іскри, які виникають, наприклад, у вимикачі вентилятора провітрювання або запірної газової арматури 2 при їх включенні або відключенні та у запобіжниках вводу електроенергії у об'єкт 8 не є небезпечними, оскільки вони виготовлені в іскробезпечному виконанні. Надходження газу у блок захисту процентного вмісту газу та його датчика не небезпечні через розміщення їх у замкнених вибухонепроникних металокерамічних корпусах, які не перешкоджають надходженню газу до датчика та блока захисту, а у випадку виникнення аварійної ситуації (поява електричної іскри або короткого замикання) не пропускають у навколишню атмосферу продуктів горіння або вибуху, які здатні запалити середовище, яке містить небезпечну об'ємну кількість газу. Застосування пристрою дозволяє за рахунок контролю підвищення концентрації газу у приміщенні, локалізації появи електричного іскріння та виключення його зв'язку з навколишнім середовищем, а також розміщення датчика процентного вмісту газу у стельовій зоні, а блока захисту від вибуху газу у металокерамічній оболонці, забезпечити увесь комплекс заходів щодо забезпечення безпеки експлуатації такого роду пристроїв. Вибухонепроникні металокерамічні оболонки, в яких розміщаються всі виконавчі елементи захисних пристроїв, дозволяють практично уникнути виникнення аварійних ситуацій або тільки вони з'являться, автоматично подавити їхні наслідки шляхом охолодження продуктів горіння або вибуху до безпечної температури, що виключає вибух газу у побутовому об'єкті і забезпечує надійність та безпеку пристрою при його експлуатації. Використання симісторів в вимикачі витяжного пристрою, запірної газової арматури та запобіжниках вводу електроенергії в об'єкт зробить всю систему іскробезпечною як з боку силової, так і керуючої частини, одночасно піднявши значення іскро-, пожежо- і вибухобезпеки до рівнів, нормованих ГОСТ і ДСТУ, а також надасть можливість вивести електромережу побутового об'єкту на сучасний рівень навантажень - понад 30 кВт при малих масо-габаритних розмірах самих елементів захисту та комутації. Впровадження до схемних рішень системи екранованих ланцюгів керування дозволяє вирішити питання іскро- і електробезпеки та забезпечити безпечну експлуатацію даної системи людиною. Запропонований пристрій не складний у виготовленні та в обслуговуванні. Його дворівневий блок захисту від вибуху газу та датчик наявності процентного вмісту газу мають невеликі габаритні розміри. Використання пропонованої корисної моделі забезпечує підвищення іскро-, пожежо-, вибухо- та електробезпеки, що призведе до безаварійної експлуатації побутового чи промислового об'єкту, який має два джерела постачання енергоресурсами, а саме - електричне та газове. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 Пристрій підключення газових приладів у побутових об'єктах, що містить газопровід, опалювальні газові прилади, запірну газову арматуру, між газопроводом і опалювальними газовими приладами встановлені швидкодіючий запірний клапан і газоаналізатор, оснащений дворівневим блоком захисту від вибуху газу зі світлозвуковою панеллю стану газових пристроїв у випадку його витоку, з'єднаний з датчиком процентного вмісту газу, установленим у стельовій зоні побутового об'єкта, витяжним пристроєм і вводом електроенергії, який відрізняється тим, що електропроводка пристрою виконана екранованим проводом із напівпровідникового матеріалу, вимикач витяжного пристрою і запобіжники вводу електроенергії в об'єкт виконані на основі симісторів, крім того дворівневий блок захисту додатково оснащений іскробезпечним реле контролю ушкодження екрану електропроводки, яке оснащене світловою та звуковою сигналізацією і функціонально пов'язане із запірною газовою апаратурою та елементами, які реалізують ввід та комутацію електроенергії. 3 UA 79177 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4