СХЕМА АЭРОИОНИФИКАЦИОННОЙ ЭЛЕКТРОЭФФЛЮВИАЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ

Принципиальная схема аэроионификационных электроэффлю- виальных установок приведена на рис. 36.

Такая установка состоит из следующих основных частей: I) генератора высокого напряжения постоянного тока; 2) электроэффлювиа- торов, или электроэффлювиальных люстр (рис.

Генератор высокого напряжения постоянного тока состоит из высоковольтного трансформатора, кенотрона и конденсатора, соединенных по схеме удвоения напряжения.

Высоковольтный трансформатор TГ подключен обмоткой низкого напряжения через регулировочный автотрансформатор AT к сети U= 220(127) В. Максимальное амплитудное напряжение на высокой

Рис. 36. Принципиальная схема электроэффлювиальной аэроионификационной установки

стороне трансформатора ТГ составляет 55 кВ. Один полюс обмотки высокого напряжения через входное сопротивление ЗСД реле безопасности заземляется, а второй подключается к высоковольтному конденсатору УС. Между заземленным зажимом высоковольтной обмотки трансформатора и вторым зажимом конденсатора JC включается высоковольтный кенотрон BK (катод подключается к заземленному зажиму трансформатора, а анод — к конденсатору).

Во время одной полуволны переменного напряжения (зажим а — “минус”, зажим б — “плюс”) конденсатор JC через кенотрон BK заряжается до напряжения, приблизительно равного амплитуде напряжения высокой стороны трансформатора Um- Поэтому между землей и зажимом q конденсатора действует пульсирующее выпрямленное напряжение с амплитудой, примерно равной IUm (при Umss 55 кВ, 2Um =110 кВ). К конденсатору JC подключено сопротивление УСД, от второго зажима которого непосредственно берет начало сеть ионифи- кации.

Для получения униполярной ионизации необходимо к электроэф-

Рис. 37. Схема электроэффлювиальной люстры типа ЭЭФФ-5 I — крепление люстры к потолку; 2 — высоковольтный изолятор; 3 — планка-держа- тель; 4 — держатель; 5, 6 — винты; 7 — растяжка; 8 — стопорный винт; 9, 10, 11 — хомуты; 12 — обод электроэффлювиальной люстры

флюви^Торам подвести напряжение строго одного знака. Однако вследствие того что конденсатор заряжается до напряжения, несколько меньшего Um, потенциал точки q относительно земли имеет в части периода положительный знак, что могло бы явиться причиной генерации наряду с отрицательной полярностью некоторого числа ионов положительной полярности.

Поэтому выпрямленное напряжение сглаживается с помощью фильтра, состоящего из сопротивления 1СД, а также, с одной стороны, емкости кабеля, подводящего напряжение к электроэффлю- виаторам, а с другой — емкости электроэффлювиаторы — земля. Следует отметить, что это не единственное и не главное назначение сопротивления IС Д.

Ввиду того что в результате сглаживающего действия фильтра снижается амплитуда выпрямленного напряжения, коэффициент пульсаций должен быть принят сравнительно высоким (порядка 0,7-0,8).

Электроэффлювиатор, или электроэффлювиальная люстра Эл-Л, представляет собой совокупность металлических острий, расположенных вдоль некоторой выгнутой вниз поверхности и подключенных к сети аэроионификации. Действие электроэффлювиатора основано на явлении истечения электрических зарядов с острий, именуемого электрическим эффлювием. Открытые, т.е. висящие на изоляторах под потолком, электроэффлювиальные люстры могут иметь различную форму, связанную с архитектурным ансамблем помещения. Наиболее важным качеством, которым они должны обладать, является некоторая небольшая выпуклость вниз их поверхности, обусловленная законами электростатики.

Коммутационная аппаратура — контактор К, барабанный переключатель БП, пусковые кнопки IКП, 2КП и выключатели В.

С помощью контактора К производится включение и отключение автотрансформатора, главного трансформатора и сигнальных ламп 2JIC и ЗЛС. В цепь катушки контактора К включены контакты элементов зажима и блокировок.

Барабанный переключатель БП служит для ступенчатого регулирования высокого напряжения с целью дозировки генерируемых аэроионов.

Пусковые кнопки 1КП и 2КП позволяют включать и отключать аэроионификационную установку с двух мест: из аппаратного и аэро- ионифицируемого помещений. Выключатели В предназначены для включения и отключения всей установки.

Аппаратура защиты:

а)              плавкие предохранители П, защищающие установку от коротких замыканий;

б)              реле PM, отключающее главный трансформатор при перегрузках и коротких замыканиях;

в)              реле безопасности PB системы инж. А.Г. Вигандта (рис. 38, а),

Рис. 38. Принципиальная схема реле безопасности электроэффлювиальной установки

а — по А.Г. Вигандту; б— по А.А. Бирюкову, М.Н. Лившицу и В.М. Недведскому

I

которое отключает аэроионификационную установку при возникновении утечки в высоковольтной сети вследствие нарушения изоляции, при приближении к электроэффлювиаторам заземленного предмета (что является резервной мерой безопасности), при генерации наряду

с аэроионами отрицательной и положительной полярности и при неисправности самого реле безопасности.

Ввиду малой величины аэроионного тока реле безопасности содержит электронный усилитель тока с катодной нагрузкой — катодный повторитель, построенный на триоде 6С5. На выходе катодного повторителя включены управляющие обмотки поляризованных реле 1РЗ и 2РЗ.

При нормальной работе аэроионификационной установки через сопротивление ЗСД протекает определенной величины постоянный ток. Падение напряжения на сопротивление ЗСД, обусловленное этим током, является входным напряжением триода Л и имеет положительную полярность по отношению к сетке.

Ввиду 100%-й отрицательной обратной связи катодного повторителя определенному току аэроионизации соответствует определенный ток нагрузки триода Л независимо от колебаний напряжения питающей сети и изменений характеристики лампы. Стабильность усилителя дополнительно повышается за счет стабилизации анодного напряжения (стабиловольт 2СВ).

С помощью сопротивлений 7СД и 8СД в тормозных обмотках поляризованных реле устанавливаются токи такой величины, чтобы при нормальной силе тока аэроионизации реле 2РЗ было возбуждено, а реле 1РЗ — нет.

При приближении к электроэффлювиатору заземленного предмета ток аэроионизации увеличивается, соответственно увеличивается ток, протекающий через управляющие обмотки реле 1РЗ и 2РЗ, что приводит к срабатыванию реле 1РЗ и отключению аэроионификационной установки. К такому же результату приводит утечка тока в высоковольтной сети вследствие нарушения изоляции.

При выходе из строя кенотрона BK падение напряжения на входном сопротивлении ЗСД триода JI уменьшается, так как сопротивление шунтируется конденсатором 2С, оказывающим ничтожное сопротивление переменному току. Вследствие этого уменьшается сила тока, протекающего через управляющие обмотки реле 1РЗ и 2РЗ, и реле 2РЗ отпускает свой якорь. Это также приводит к отключению аэроионификационной установки. Кроме того, реле 2РЗ отключает установку при неисправности самого реле безопасности.

Контакты реле 1РЗ и 2РЗ ввиду их малой разрывной мощности включены в цепь катушки промежуточного реле РП через выпрямитель 2В, а контакт последнего включен в цепь катушки контактора К.

Для эффективной защиты от поражения током при прикосновении к открытым токоведущим частям установки необходимо, чтобы реле безопасности обладало высокой чувствительностью, т.е. чтобы реле 1РЗ находилось, образно говоря, на грани срабатывания. При неизменном пороге срабатывания реле и его высокой чувствительности была бы налицо опасность ложного отключения аэроионификацион- ной установки в случае повышения напряжения сети и связанного с ним увеличения силы тока аэроионизации и понижения чувствительности реле в случае понижения напряжения сети. Поэтому порог срабатывания реле 1РЗ должен быть не постоянным, а автоматически изменяющимся с таким расчетом, чтобы чувствительность реле безопасности оставалась высокой при изменениях напряжения в сети как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, и исключалась возможность отключения установки. С этой целью тормозная обмотка реле 1РЗ подключается к источнику питания анодной цепи со стороны нестабилизированного напряжения. Ампер-витки тормозной обмотки действуют в сторону запирания реле 1РЗ. Чем выше напряжение сети и, следовательно, больше сила тока, протекающего через тормозную обмотку, тем глубже запирается реле 1РЗ и тем выше порог его срабатывания. Этим автоматически компенсируется увеличение или уменьшение силы тока аэроионизации, вызванное колебаниями напряжения питающей сети, Степень компенсации регулируется с помощью сопротивления 6СД.

Для защиты реле безопасности от перенапряжений, которые могут возникнуть в аварийных режимах, предусмотрены искровой промежуток ИП и стабиловольт ICBt используемый как разрядник.

Питание реле безопасности предусмотрено от вспомогательного трансформатора ВТ. Переменное напряжение выпрямляется с помощью выпрямителя IBt построенного на германиевых диодах. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения служит конденсатор ЗС;

г)              блокировочный выключатель БД, включенный в цепь катушки контактора К и отключающий аэроионификационную установку при открытии дверцы высоковольтного устройства, в котором помещается вся высоковольтная аппаратура, кроме электроэффлювиаторов;

д)              защитное сопротивление 1СД, ограничивающее силу тока, протекающего через тело человека при случайном прикосновении к оголенным элементам аэроионификационной установки, до величины, не опасной для жизни;

е)              сопротивление 2СД, предназначенное для разряда конденсатора УС и емкости жила кабеля, — броня после отключения ионифика- ционной установки.

Аппаратура измерения и сигнализации:

а)              миллиамперметр тА для косвенного измерения сила тока аэроионизации;

б)              амперметр А для измерения силы тока на низкой стороне трансформатора 7Т;

в)              вольтметр U для измерения напряжения, подводимого к трансформатору 7Т;

г)              сигнальные лампы 2JIC и ЗЛС, сигнализирующие о включенном состоянии аэроионификационной установки;

д)              сигнальная лампа IJIC для контроля питающего напряжения и положения вводного выключателя.

Портативное реле безопасности было предложено группой инженеров. Это реле обеспечивает личную безопасность обслуживающего персонала путем безынерционного отключения высокого напряжения при приближении руки человека на 150—200 мм к электроэффлювиальной люстре.

Принцип работы реле безопасности, приведенного на рис. 38, б, состоит в следующем. При приближении руки человека к электроэффлювиальной люстре или шинопроводу растет сила тока, стекающего с острий. Эта сила тока измеряется микроамперметром.

В микроамперметр помещено фотосопротивление 2 типа ФС-К2, освещаемое особым осветлителем I с Um 6,3 В. На стрелке микроамперметра закреплен легкий флажок. При определенной силе тока этот флажок закрывает отверстие, через которое освещается фотосопротивление. Последнее включено в цепь сетки тиратрона с холодным катодом 3 типа МХТ-90. При уменьшении фототока тиратрон опирается и зажигается. При этом срабатывает очень чувствительное поляризованное реле 4 типа РП-4 и разрывает сеть питания катушки пускателя высокого напряжения. В электрическую цепь реле включены сопротивления 5 (R * 470 Ом и N * I Вт), сопротивление 6 (R - 470 кОм и N * 0,5 Вт) и сопротивление 7 (R = 68 кОм и //*0,5 Вт).

Сеть аэроионификации выполняется высоковольтным бронированным рентгеновским кабелем с изоляцией, рассчитанной на Umt 110 кВ. Броня кабеля заземляется.