Устройство управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла

Полезная модель относится к технике релейной защиты и автоматики и может быть использована в системах управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла атомных электростанций.
Конструктивно устройство выполняется на плате в едином корпусе.
Известно устройство [RU 2495778, С2, B61L 21/04, 20.10.2013], содержащее микропроцессорный блок управления и контроля состояния напольных устройств, подключенный к двухканальному устройству обработки информации и выработки управляющих воздействий через два идентичных последовательных порта, причем, к каждому двухканальному устройству обработки информации и выработки управляющих воздействий через два дополнительных последовательных интерфейса подключается второй микропроцессорный блок управления и контроля состояния напольных устройств, выходы первого и второго блоков управления и контроля состояния напольных устройств соединены по схеме логического «ИЛИ» через дополнительную релейную схему и через релейные схемы увязки подключены к одним и тем же напольным устройствам.
Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку, хотя известное устройство и производит логическую обработку сигналов, но не может быть использовано в качестве устройства управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла.
Еще одним аналогом предложенного является устройство [RU 285679, С2, H03K 19/003, 20.06.2013], содержащее шины питания «-» и «+», n однотипных резервированных релейных ячеек, состоящие из четырех реле и четырех разделительных диодов, первую, вторую, третью коммутируемые шины питания «+», введены четвертая коммутируемая шина питания «+», четыре дистанционных переключателей с двумя нормально замкнутыми контактами, пять датчиков тока, контроллер, вторые выводы обмоток в каждой ячейке подключены соответственно к первой, второй, третьей, четвертой коммутируемой шине питания «+», первый, второй, третий, четвертый датчики тока установлены соответственно на первую, вторую, третью, четвертую коммутируемую шины питания «+», которые через первый нормально замкнутый контакт соответственно первого, второго, третьего, четвертого дистанционного переключателя соединены с общей шиной питания «+», а пятый датчик тока установлен на шину питания «-», выходы датчиков тока соединены с информационными входами контроллера, у которого сигнальные входы через вторые нормально замкнутые контакты соответственно первого, второго, третьего, четвертого дистанционного переключателя соединены с общим сигнальным входом контроллера.
Недостатком этого устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку, хотя оно и производит логическую обработку сигналов, но оно не позволяют формировать управляющие сигналы для электромагнитных воздушных затворов системы пассивного отвода тепла.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла [RU 150648, U1, G21D 3/00, G21D 3/14, B61L 21/04, 20.02.2015], содержащее шины питания положительного и отрицательного потенциалов, дистанционный переключатель, первое, второе и третье реле, развязывающий трансформатор, входные клеммы которого соединены с входными клеммами дистанционного переключателя, выполненного с возможностью выполнения функций входного автоматического выключателя питающей сети, первый индикатор, первая и вторая клеммы которого соединены, соответственно, с первой и второй выходными клеммами равязывающего трансформатора и с первой и второй клеммами первого реле, второй, третий, четвертый, пятый и шестой индикаторы, первый и второй резисторы, источник питания, первая и вторая выходные клеммы котрого являются, соотвественно, шинами питания положительного и отрицательного потенциалов, выключатель, конденсатор, измерительный вольтметр, предохранитель, милливольтметр, а также диод, причем, второе реле является реле датчика температуры, третье реле является реле контроля изоляции на электромагнитах воздушных затворов системы пассивного отвода тепла, первая и вторая клеммы пятого индикатора соединены, соотвественно, с первой выходной клеммой развязывающего трансформатора и с первой выходной клеммой третьего реле, первая и вторая клеемы шестого индикатора соединены, соответственно, с первой выходной клеммой развязывающего трансформатора и со второй выходной клеммой третьего реле, первая и вторая входные клеммы третьего реле соединены, соотвественно, с первой и второй выходными клеммами разавязывающего трансформатора, первая клемма второго реле соединена с первой клеммой развязывающего трансформатора и с првой клеммой нормально разомкнутого контакта второго реле, вторая клемма которого через первый резистор соединена со второй клеммой второго реле и со второй клеммой развязывающего трансформатора, первая клемма третьего индикатора соединена с первой выходной клеммой развязывающего трансформатора, а вторая клемма через нормально разомкнутые контакты реле открытия воздушных затворов шкафа логки соединена со второй выходной клеммой развязывающего трансформатора, первая клеммма четвертого индикатора соединена с первой выходной клеммой развязывающего транформатора, а вторая клемма через нормально разомкнутые контакты реле открытия воздушных затворов системы управления соединена с третьей выходной клеммой третьего реле, первая и вторая клеммы второго резистора соединены, соответственно, с первой и второй клеммами второго индикатора, первая клемма конденсатора соединена с первыми клеммами второго резистора, измерительного вольтметра, предохранителя и шиной питания положительного потенциала источника питания, вторая клемма второго резистора через выключатель соединена со вторыми клеммами конденсатора, измерительного вольтметра, с шиной питания отрицательного потенциала источника питания и третьей входной клеммой третьего реле, вторая клемма предохранителя через последовательно соединенные нормально разомкнутые контакты первого реле, нормально замкнутые контакты реле открытия затвора системы управления, нормально замкнутые контакты реле открытия воздушных затворов шкафа логики и милливольтметр соединена с четвертой входной клеммой третьего реле, четвертая и пятая выходные клеммы которого соединены, соответственно, с первыми и вторыми клеммам нормально разомкнутых контактов предохранителя и нормально разомкнутых контактов дистанционного переключателя питающей сети, а входная и выходная клеммы диода соединены, соотвественно, с третьей и четвертой входными клеммами третьего реле.
Недостатком наиболее близкого технического решения является его относительно низкая помехоустойчивость, вызванная формированием помеховых импульсов на шинах питания положительного и отрицательного потенциалов, возникающих за счет паразитных индуктивностей в проводниках, связаных, практически, со всеми цепями устройства. Это снижает эксплуатационную надежность устройства.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание устройства, обладающего повышенной эксплуатационной надежностью.
Требуемый технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности, путем снижения возможности возникновения и влияния на работу устройства помеховых импульсов.
Поставленная задача решается, а требуемый техничекий результат достигается тем, что, в устройство, содержащее шины питания положительного и отрицательного потенциалов, дистанционный переключатель, первое, второе и третье реле, развязывающий трансформатор, входные клеммы которого соединены с входными клеммами дистанционного переключателя, выполненного с возможностью выполнения функций входного автоматического выключателя питающей сети, первый индикатор, первая и вторая клеммы которого соединены, соответственно, с первой и второй выходными клеммами равязывающего трансформатора и с первой и второй клеммами первого реле, второй, третий, четвертый, пятый и шестой индикаторы, первый и второй резисторы, источник питания, первая и вторая выходные клеммы котрого являются, соотвественно, шинами питания положительного и отрицательного потенциалов, выключатель, конденсатор, измерительный вольтметр, предохранитель, милливольтметр, а также диод, причем, второе реле является реле датчика температуры, третье реле является реле контроля изоляции на электромагнитах воздушных затворов системы пассивного отвода тепла, первая и вторая клеммы пятого индикатора соединены, соотвественно, с первой выходной клеммой развязывающего трансформатора и с первой выходной клеммой третьего реле, первая и вторая клеемы шестого индикатора соединены, соответственно, с первой выходной клеммой развязывающего трансформатора и со второй выходной клеммой третьего реле, первая и вторая входные клеммы третьего реле соединены, соотвественно, с первой и второй выходными клеммами разавязывающего трансформатора, первая клемма второго реле соединена с первой клеммой развязывающего трансформатора и с первой клеммой нормально разомкнутого контакта второго реле, вторая клемма которого через первый резистор соединена со второй клеммой второго реле и со второй клеммой развязывающего трансформатора, первая клемма третьего индикатора соединена с первой выходной клеммой развязывающего трансформатора, вторая клемма через нормально разомкнутые контакты реле открытия воздушных затворов шкафа логки соединена со второй выходной клеммой развязывающего трансформатора, первая клеммма четвертого индикатора соединена с первой выходной клеммой развязывающего транформатора, а вторая клемма через нормально разомкнутые контакты реле открытия воздушных затворов системы управления соединена с третьей выходной клеммой третьего реле, первая и вторая клеммы второго резистора соединены, соответственно, с первой и второй клеммами второго индикатора, первая клемма конденсатора соединена с первыми клеммами второго резистора, измерительного вольтметра, предохранителя и шиной питания положительного потенциала источника питания, вторая клемма второго резистора через выключатель соединена со вторыми клеммами конденсатора, измерительного вольтметра, с шиной питания отрицательного потенциала источника питания и третьей входной клеммой третьего реле, вторая клемма предохранителя через последовательно соединенные нормально разомкнутые контакты первого реле, нормально замкнутые контакты реле открытия затвора системы управления, нормально замкнутые контакты реле открытия воздушных затворов шкафа логики и милливольтметр соединена с четвертой входной клеммой третьего реле, четвертая и пятая выходные клеммы которого соединены, соответственно, с первыми и вторыми клеммам нормально разомкнутых контактов предохранителя и нормально разомкнутых контактов дистанционного переключателя питающей сети, а входная и выходная клеммы диода соединены, соотвественно, с третьей и четвертой входными клеммами третьего реле, согласно полезной модели, введен демпфирующий диод, входная и выходная клемммы котрого соединены, соотвественно, с шинами питания отрицательного и положительного и потенциалов.
На чертеже представлена электричсеская структурная схема устройства управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла.
Устройство управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла содержит шины 1 питания положительного и отрицательного потенциалов, дистанционный переключатель 2 и первое 3, второе 4 и третье 5 реле.
Кроме того, устройство управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла содержит развязывающий трансформатор 6, входные клеммы которого соединены с входными клеммами дистанционного переключателя 2, выполненного с возможностью выполнения функций входного автоматического выключателя питающей сети, первый индикатор 7, первая и вторая клеммы которого соединены, соответственно, с первой и второй выходными клеммами равязывающего трансформатора бис первой и второй клеммами первого реле 3, второй 8, третий 9, четвертый 10, пятый 11 и шестой 12 индикаторы, первый 13 и второй 14 резисторы, источник 15 питания, первая и вторая выходные клеммы котрого являются, соотвественно, шинами 1 питания положительного и отрицательного потенциалов.
Устройство управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла содержит также выключатель 16, конденсатор 17, измерительный вольтметр 18, предохранитель 19, милливольтметр 20.
В устройстве управления электромагнитами воздушных затворов системы пассивного отвода тепла второе реле 4 является реле датчика температуры, третье реле 5 является реле контроля изоляции на электромагнитах воздушных затворах системы пассивного отвода тепла, первая и вторая клеммы пятого индикатора 11 соединены, соотвественно, с первой выходной клеммой развязывающего трансформатора бис первой выходной клеммой третьего реле 5, первая и вторая клеемы шестого индикатора 12 соединены, соответственно, с первой выходной клеммой развязывающего трансформатора 6 и со второй выходной клеммой третьего реле 5, первая и вторая входные клеммы третьего реле 5 соединены, соотвественно, с первой и второй выходными клеммами разавязывающего трансформатора 6, первая клемма второго реле 4 соединена с первой клеммой развязывающего трансформатора бис првой клеммой нормально разомкнутого контакта 21 второго реле 4, вторая клемма которого через первый резистор 13 соединена со второй клеммой второго реле 4 и со второй клеммой развязывающего трансформатора 6, первая клемма третьего индикатора 9 соединена с первой выходной клеммой развязывающего трансформатора 6, а вторая клемма через нормально разомкнутые контакты 22 реле открытия воздушных затворов шкафа логки (на чертеже не показан) соединена со второй выходной клеммой развязывающего трансформатора 6, первая клеммма четвертого индикатора 10 соединена с первой выходной клеммой развязывающего транформатора 6, а вторая клемма через нормально разомкнутые контакты 23 реле открытия воздушных затворов системы управления (на чертеже не показано) соединена с третьей выходной клеммой третьего реле 5, первая и вторая клеммы второго резистора 14 соединены, соответственно, с первой и второй клеммами второго индикатора 8, первая клемма конденсатора 17 соединена с первыми клеммами второго резистора 14, измерительного вольтметра 18, предохранителя 19 и шиной 1 питания положительного потенциала источника 15 питания, вторая клемма второго резистора 14 через выключатель 16 соединена со вторыми клеммами конденсатора 17, измерительного вольтметра 18, с шиной 1 питания отрицательного потенциала источника 15 питания и третьей входной клеммой третьего реле 5, вторая клемма предохранителя 19 через последовательно соединенные нормально разомкнутые контакты 24 первого реле 3, нормально замкнутые контакты 25 реле открытия затвора системы управления, нормально замкнутые контакты 26 реле открытия воздушных затворов шкафа логики и милливольтметр 20 соединена с четвертой входной клеммой третьего реле 5, четвертая и пятая выходные клеммы которого соединены, соответственно, с первыми и вторыми клеммам нормально разомкнутых контактов 27 предохранителя и нормально разомкнутых контактов 28 дистанционного переключателя питающей сети.
Кроме того, устройство управления электромагнитами воздушыми затворами системы пассивного отвода тепла содержит диод 29, входная и выходная клеммы котрого соединены, соотвественно, с третьей и четвертой входными клеммами третьего реле 5, а также демпфирующий диод 30, входная и выходная клемммы котрого соединены, соотвественно, с шинами питания отрицательного и положительного и потенциалов.
Работает устройство управления электромагнитами воздушыми затворами системы пассивного отвода тепла следующим образом.
При включени входного переменного напряжения 220 В с помощью автоматического выключателя 1 оно через развязывающий трансформатор 5, обеспечивающий, в частности, защиту устройства от помех и возможных скачков напряжения, подается на индикатор 6, сигнализирующей о наличии входного переменного напряжения, и на вход источника 15, который служит для преобразования входного напряжения 220 В 50 Гц в выходное напряжение постоянного тока 48 В и является источником питания электромагнитов воздушых затворов системы пассивного отвода тепла и подзарядки молекулярного накопителя энергии.
Входное питающее напряжение блока источника 15 питания контролируется дистанционным переключателем 2. При отключении дистанционного переключателя 2 при срабатывании встроенных защит срабатывает нормально разомкнутый контакт 28 и включается в цепь формирования обобщенного сигнала неисправности устройства управления электромагнитами воздушыми затворами системы пассивного отвода тепла.
Конденсатор 17 служит источником питания электромагнитов в течение 30 с после обесточивания. Первое реле 3 является реле времени задержки с выдержкой 30 секунд при отключении входного питающего напряжения, что исключает ложное срабатывание из-за возможных его кратковременных отключений. Поэтому норамально разомкнутый контакт 24 переходит в замкнутое состояние только после задержки во времени, что обеспечивает подачу положительного потенциала от источника 15 питания на входные клеммы третьего реле 5, отрицательный потенциал от котрого подан на вход третьего реле 5 постоянно. Положительный и отрицательный потенциалы постоянно подзаряжают конденсатор 17 большой ескости порядка 6-8 фарад. Поэтому при отключении питания сети обеспечивается достаточно длительное питание затворов системы пассивного отвода тепла от этого конденсатора.
Плавкий предохранитель 19 служит для защиты цепей 48 В от короткого замыкания. Нормально разомкнутый контакт 27 предохранителя сигнализирует о срабатывании предохранителя и при его срабатывании формируется обобщенный сигнал неисправности.
Третье реле 5 контроля изоляции служит для замеров сопротивления изоляции катушек электромагнитов и питающих его линий. Его четвертая и пятая выходные клеммы являются клеммами выходного нормально разомкнутого контакта и служат для сигнализации о снижении сопротивления изоляции катушек электромагнитов и питающих линий в цепи формирования обобщенного сигнала неисправности.
Второе реле 4 своими нормально разомкнутыми контактами 21 управляет включением и отключением первого резистора 13, выполняющего функции подогревающего сопротивления для исключения излишней влажности в устройстве.
Второй резистор 14 и выключатель 16 обеспечивают ручной принудительный разряд конденсатора 17 при обслуживании устройства. Индикация разряда конденсатора 17 осуществляется вторым индикатором 8.
Милливольтметр 20 с оммической шкалой служит для контроля сопротивления катушек электромагнита затвора.
Измерительный вольтметр 18 обеспечивает контроль уровня заряда конденсатора 17.
Первый 7, третий 9, четвертый 10, пятый 11 и шестой 12 индикаторы служат для визуального просмотра состояния устройства.
Важную роль в устройстве играет диод 29, который обеспечивает защиту устройства, в частности, источника 15 питания, от больших токов, возникающего в результате само э.д.с. в электромагнитах воздушных затворов при отключении напряжения, а также демпфирующий диод 30, который удаляет помеховые импульсы, возникающие за счет паразитных индуктивностей в проводниках, В нормальном состоянии он закрыт, но если за счет паразитных индуктивностей на выходе источника 15 формируется паразитный (помеховый) импульс обратной полярности, то ток протекает демпфирующий диод 30, а не через источник 15 питания, что приводит к повышению помехозащищенности и эксплуатационной надежности устройства и обеспечивает достижение требуемого технического результата.