Устройство защиты от импульсных помех

Устройство защиты от импульсных помех.
Данная полезная модель относится к области создания автоматических средств противопожарной защиты зданий, сооружений и оборудования, других объектов, приборам к аппаратуре автоматических установок пожаротзтпения для их защиты от импульсных помех природного и промьшшенного характера.
Современные средства противопожарной защиты базируются на использовании достижений электронной техники. Чувствительность элементов, их плотность - в микросхемах, при уменьщении геометрических размеров, резко возросла. Уменьщились пусковые параметры в исполнительских устройствах этих средств - автоматических установках пожаротушения. Естественно уменьшилась энергия разрушения, срабатьшания исполнительных устройств.
Незащищенность этих средств от перенапряжения (помех) природного и промышленного характера - грозовые воздействия, наводки при замыканиях в силовых цепях, электродуговые и электростатические разряды и т.д. - может привести к выходу из строя систем пожаротущения, их несанкционированному срабатьшанию.
Одними из наиболее чувствительные к помехам и, как следствие, к несанкционированным срабатываниям, являются устройства, приводящие в действие исполнительные органы пожаротушения (дренчеры, порошковые и газовые модули, генераторы огнетушащего аэрозоля) - это прежде и чаще всего - пиропатроны (п/п). Они могут срабатьюать при энергии 0,1 Дж и менее. А энергия импульсных помех может достигать десятков и сотен джоулей.
Разработаны и применяются различные устройства для защиты от импульсных помех с использованием современной элементной базы.
2002124301
;: IHinilMIMtllHI
.. .2002124301
Соответственно они отличаются конструктивно и по технологическим параметрам: ограничение по импульсу помехи, т.е. по энергии помехи, по месту установки - антенный вход, вход питающего напряжения или пускового сигнала.
Целью разработки предлагаемой полезной модели является создание такого устройства, которое бы отвечало требованиям к приборам и аппаратуре автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации - НПБ 57-97, в части защиты их от импульсных помех.
Наиболее близким к требованиям по параметрам помехозащиты, предьявляемых к автоматическим системам пожаротушения является модуль защиты систем передач (ТУ 529632-001-44361704-2001), выбранный нами за прототип. Это простота конструкции, а значит есть возможность тиражирования и главное - малое падение напряжения на гасящих элементах модуля, в качестве которых испо.1п зуются катушки индуктивности, что связано с его разработкой и использованием для защиты от помех в линиях связи, а это достаточно близко по области применения и техническим характеристикам (малые токи и напряжения) к приборам и оборудованию автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации.
Диоды УД2 и УДЗ рассматриваемой схемы (рис. 1), чтобы не мешать пусковому импульсу с напряжением меньше или равному 24 В выбраны с параметрами, имеющими суммарное напряжение открывания не менее 30 вольт. При прохождении импульса помехи, нормированного НПБ 57-97, на выходе рассматриваемого устройства формируется ограниченный по величине импульс до 48в и длительностью около 400 мксек. Тогда на пиропатрон поступит энергия, равная 0,22 Дж.
Энергия пускового импульса, способного запустить стандартный пиропатрон (UnycK.  1,5 в, т 0,5 с., 1 0,1 - 0,5 А) равна 0,125 - 0,5 Дж.
То есть энергия импульса от помех ограниченного на рассматриваемом устройстве, может привести к срабатыванию системы пожаротушения. А значит требуется его более жесткое дальнейшее ограничение.
Еше одним недостатком этого модуля является отсутствие функции распознавания импульса помех от запускающего импульса. Этот недостаток присутствует во всех известных устройствах зашиты от помех.
Для решения поставленной задачи, сформулированной в целях разработки полезной модели, устранения перечисленных недостатков, предложена схема (рис. 2) с использованием двух принципов.
Первый принцип классический - ограничение импульсных помех.
Второй принцип - анализ ограниченного импульса по длительности и если, к примеру, импульс грозовой, путь для него блокируется. В случае истинности пускового импульса, путь для него открьшается и вся энергия вьщеляется на пиропатрон. Работа схемы.
В дежурном режиме работы системы пожаротушения через резистор пиропатрона R п/п (это спираль накаливания с сопротивлением 10 и менее Ом) течет контрольный ток. Схема контроля выбрана таким образом, что направление контрольного тока(его величина не более 0,05 А) противоположно пусковому току. Все элементы схемы устройства закрьггы. На величину контрольного тока внутренние элементы схемы не оказывают никакого воздействия и ток цепи определяется сопротивлением пиропатрона R п/п и R конт. При появлении импульса помехи, он, после ограничителя из точек А и Б амплитудой около 48
вольт и равный по длительности менее 8 - 10 мс., поступает в схему анализатора. Открьшаются диод УД5 и транзистор VT1, но реле Р1 не успевает срабатывать, т.к. время его сработки 8-10 мс.
Тогда импульс следует через R конт. на пиропатрон .
RKOHT.  10000 Ом.
и вх Тогда и п/п   R п/п 0,005 в.
R конт. + Rn/n
А энергия помехи U   -  Д т на порядки меньше энергии запуска пиропатрона.
При прохождении пускового импульса, длительность которого более 0,1 с. Открывается диод УД5 и транзистор VT1, который включает обмотку реле Р1. Реле Р1 замыкает контакты К1. Пусковой импульс, минуя R конт. без потерь, с требуемыми параметрами поступает на пиропатрон.
Происходит запуск системы пожаротушения.
Таким образом, задача поставленная в целях разработки полезной модели по защите узла пуска системы пожаротушения была решена путем создания выше описанного устройства.
Данное устройство прошло апробацию в цепях узла пуска к ГОА «ОСА при следующих пусковых параметрах (I  0,3 - 0,5 А, U  1  1.5 В, т  0,1 н- 0,3 с) - ТУ 4854003-46779247-98.
Испытания проводились в соответствии с НПБ 57-97, которые подтвердили 100 % надежности предлагаемой полезной модели при защите от импульсных помех.