СХЕМА АЭРОИОНИФИКАЦИОННОЙ ЭЛЕКТРОЭФФЛЮВИАЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ

Принципиальная схема аэроионификационных электроэффлювиальных установок приведена на рис. 36.

Такая установка состоит из следующих основных частей: 1) 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 ТГ подключен обмоткой низкого напряжения через регулировочный автотрансформатор АТ к сети U — 220(127) В. Максимальное амплитудное напряжение на высокой

Рис. 36. Принципиальная схема электроэффлювиальной аэроионифи- кационной 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 1C. Между заземленным зажимом высоковольтной обмотки трансформатора и вторым зажимом конденсатора 1C включается высоковольтный кенотрон ВК (катод подключается к заземленному зажиму трансформатора, а анод — к конденсатору).

Во время одной полуволны переменного напряжения (зажим а — “минус”, зажим б — “плюс”) конденсатор 1C через кенотрон ВК 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 2Um (при Um - 55 кВ, 2Um =110 кВ). К конденсатору 1C подключено сопротивление 1СДgt; от второго зажима которого непосредственно берет начало сеть ионификации.

Для получения униполярной ионизации необходимо к электроэф-

флюви^горам 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.

9—792

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 1C 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. Соответствующим образом рассчитанные эффлювиаторы могут быть помещаемы в вентиляционных воздуховодах, нишах, специальных углублениях на потолке, прикрытых редкой решеткой из диэлектрика, и т.д.

Коммутационная аппаратура — контактор К, барабанный переключатель БП, пусковые кнопки 1КП, 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 Я, защищающие установку от коротких замыканий;

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

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

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 JI 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 ВК падение напряжения на входном сопротивлении ЗСД триода Л 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. Дополнительная защита контактов реле 1РЗ и 2РЗ от подгорания осуществляется с помощью вентильного шунта ЗВ.

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 аэроионификационной 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 1СВ, используемый как разрядник.

Питание реле безопасности предусмотрено от вспомогательного трансформатора ВТ. Переменное напряжение выпрямляется с помощью выпрямителя 1В, 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 1C 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 ТГ;

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

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

д)              сигнальная лампа 1JIC 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 1 с ?/** 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 * 1 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 ?/-110 кВ. Броня кабеля заземляется.