ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к термоэлектрическим матам с пленочными электронагревателями, предназначенным для прогрева бетона и грунта с целью ускорения набора его прочности и интенсификации проведения земельных работ в зимнее время.
Известен термоэлектрический мат строительный, принятый за аналог, (Техническое описание термомата на сайте http://www.doc05.html, <URL http://istb.ru/), включающий теплоизоляционный слой, выполненный из полимерной пленки, теплоотражающий слой и влагонепроницаемую оболочку.
Недостатком данного устройства является несоблюдение температуры нагрева, возможен локальный перегрев бетона.
Известен термоэлектрический мат, принятый за аналог (патент РФ №2413395, МПК Н05В 3/36), который поделен на сегменты, соединенные между собой на линии сгиба. Каждый сегмент снабжен независимым источником электропитания, управляемый термовыключателем. В качестве изолирующего слоя применены теплоизоляторы на основе вспененного полимера с отражающим слоем.
Недостатком мата является сложность конструкции.
Известен термоэлектрический мат, принятый за прототип (патент на полезную модель №129744, МПК Н05В 3/36, опубл. 27.06.2013). В термоэлектрическом мате внутри электроизоляционной оболочки расположены теплоизоляционный слой, нагревательный слой с резистивным элементом, выполненный на основе гибкой пленки, экранирующий слой, выполненный из нетканого полотна с экранирующим углеродным составом, и управляемый термопредохранитель.
Недостатком известных устройств является невысокая электробезопасность, вследствие существующей вероятности поражения электрическим током из-за пробоя изоляции по причине снижения ее сопротивления ниже допустимого значения.
Задачей заявляемого технического решения является повышение электробезопасности термоэлектрического мата.
Поставленная задача решается тем, что в термоэлектрическом мате, включающем электроизоляционную оболочку, внутри которой расположены теплоизоляционный слой, управляемый термопредохранитель, пленочный электронагреватель, в отличие от прототипа дополнительно установлено устройство контроля сопротивления изоляции, содержащее коммутационный и измерительный блоки, коммутационный блок расположен вне термоэлектрического мата, с коммутационным блоком силовыми цепями последовательно включен с одной стороны измерительный блок, с другой через управляемый термопредохранитель - нагревательный контур пленочного электронагревателя, измерительный блок расположен между теплоизоляционным слоем и пленочным электронагревателем, представляющим собой заламинированные резистивный нагревательный контур и изолированный от него излучатель из алюминиевой фольги, измерительный блок соединен сигнальной цепью с одной стороны с сигнальным элементом, с другой измерительной цепью через блок коммутации одним концом - с нагревательным контуром, другим - с излучателем, сигнальный элемент устройства расположен на верхней наружной поверхности мата.
Техническим результатом полезной модели является повышение электробезопасности термоэлектрического мата за счет наличия устройства контроля сопротивления изоляции, которое фиксирует состояние сопротивления изоляции и передает эту информацию эксплуатационному персоналу с помощью сигнального элемента, расположенного снаружи на верхней поверхности мата.
Полезная модель поясняется фигурами - Фиг. 1 - термоэлектрический мат в разрезе; Фиг. 2 - пленочный электронагреватель в разрезе; Фиг. 3 -структурная схема устройства контроля изоляции.
Термоэлектрический мат (Фиг. 1) содержит электроизоляционную оболочку 1 из силикона или другого материала. Теплоизоляционный слой 2 с отражающим экраном из фольги, выполнен из пенополиэтилена. Пленочный электронагреватель 3 (Фиг. 2) содержит излучатель 4 из тонкой алюминиевой фольги, заламинированный между верхней и средней термостойкими электроизоляционными пленками 5, резистивный токопроводящий нагревательный контур 6 миандровой формы из высокоомной проволоки, заламинированный между средней и нижней термостойкими электроизоляционными пленками 5, на пленочном электронагревателе закреплен управляемый термопредохранитель 8. На нем закреплен также измерительный блок 10 устройства контроля сопротивления изоляции, последовательно соединенный силовой цепью 9 с коммутационным блоком 11 (Фиг. 3) этого устройства, который соединен с электросетью силовой цепью 12. Коммутационный блок расположен вне термоэлектрического мата и последовательно соединен также силовой цепью 7 через управляемый термопредохранитель 8 с нагревательным контуром 6. Измерительный блок 10 связан сигнальной цепью 13 с сигнальным элементом 14, состоящим из светодиодов и расположенным на верхней наружной поверхности мата, а измерительной цепью 15 через блок коммутации 11 соединяется одним концом - с нагревательным контуром 6, другим концом - с излучателем 4.
Термоэлектрический мат работает следующим образом.
В режиме применения по назначению коммутационный блок 11 подает питающее напряжение сети на нагревательный контур 6, который нагревается и разогревает поверхность излучателя 4. Пленочный электронагреватель 3 вместе с термоэлектрическим матом нагреваются. При этом, на силовые цепи 9 измерительного блока 10 питающее напряжение не поступает, а измерительные цепи 15 этого блока не скоммутированы на нагревательный контур 6. Сигнальный элемент 14 не работает. Во время технологического перерыва или по мере надобности, когда необходимо убедиться в электробезопасном состоянии изоляции нагревательного контура 6 термоэлектрического мата, коммутационный блок 11 обесточивает нагревательный контур 6. Затем коммутационный блок 11 организует подачу напряжения сети 12 на силовые цепи 9 измерительного блока 10 для его питания. Одновременно с этим коммутационный блок 11 коммутирует измерительные цепи 15 измерительного блока 10 одним концом на нагревательный контур 6, другим - на излучатель 4 для последующей индикации состояния уровня изоляции. По сигнальному элементу 14 можно судить о состоянии изоляции. Если горит зеленый светодиод - сопротивление изоляции в норме. Если горит желтый светодиод - сопротивление изоляции свидетельствует о ее предотказном состоянии. Если горит красный светодиод - сопротивление изоляции ниже допустимого, следует немедленно остановить эксплуатацию термоэлектрического мата.
Для работы термоэлектрического мата в обычном режиме требуется в обратном порядке коммутационному блоку 11 отключить измерительные цепи 15 измерительного блока 10 от нагревательного контура 6 и одновременно с этим обесточить силовые цепи 9 питания измерительного блока 10. Затем подать коммутационному блоку 11 питающее напряжение сети 12 на нагревательный контур 6 пленочного электронагревателя 3 термоэлектрического мата.
Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается использованием в нем известных элементов, обладающих оптимальными эксплуатационными характеристиками, используемыми в строительной области, с достижением технического результата, заключающегося в повышении электробезопасности термоэлектрического мата.