Система заземления

 

Использование: рабочее и защитное заземления электроустановок, особенно передвижных . Сущность изобретения: система заземления содержит пластину из нетокопроводящего материала, на которой установлены заземляющий электрод со сферическим основанием и каналами для прохождения электролита, соединенный с резервуаром, заполненным электролитом, магистралью с электроклапаном,и питающие (токовые) и приемные (потенциальные) электроды. Система заземления содержит также систему измерения, позволяющую постоянно вести контроль сопротивления растеканию тока системы заземления, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 01 R 4/66

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

С (21) 4824472/07 (22) 08.05.90 (46) 15.01.93. Бюл. N 2 (72) М,М.Савастьянов, Л.В.Крашевский и

Ю.В.Чистик . (56) Авторское свидетельство СССР

N 458068,,кл. Н 01 R4/66,,1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1511789, кл, K 01 R 4/66, 1987. (54) СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ (57) Использование: рабочее и защитное заземления электроустановок, особенно пеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для рабочего и защитного заземления электроустановок, особенно передвижных, Известны устройства поверхностного электролитического заземления, состоящие из плоского надувного элемента, который может скручиваться, электродов, каналов для прохождения электролита, источника сжатого газа.

Недостатком этих устройств является следующее: нет контроля за расходом электролита в зависимости от сопротивления току растекания, отсутствует контроль сопротивления заземления, конструктивные параметры получаются очень громоздкими.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее резервуар для электролита с металлической мембраной, электроды со сферическим основанием и саморегулирующие клапаны.

„„Я „, 1788543 А1 редвижных. Сущность изобретения: система заземления содержит пластину из нетокопроводящего материала, на которой установлены заземляющий электрод со сферическим основанием и каналами для прохождения электролита, соединенный с резервуаром, заполненным электролитом, магистралью с электроклапаном,и питающие (токовые) и приемные (потенциальные) электроды. Система заземления содержит также систему измерения, позволяющую постоянно вести контроль сопротивления растеканию тока системы заземления, 2 ил.

Недостатком известного устройства является; отсутствие контроля за расходом электролита в зависимости от сопротивления току растекания, отсутствует контроль сопротивления заземления, происходит черезмерное засоление почвы и ее зараже- 00 ние агрессивными веществами. СО

Цель изобретения — повышение эффек- (Л тивности путем поддержания стабильности фь выходного параметра за счет автоматиче - (1 ского регулирования расхода электролита.

В системе заземления имеются дополнительные источник напряжения. блок измерения, первый и второй усилители — преобразователи, источник опорного сигнала, компаратор, согласующее устройство, электроклапан, первый и четвертый питающие (токовые) электроды, второй и третий приемные (потен циал ьн ь е1 электроды, расположенные на нетокопроводящей пластине, первый и четвертый питающие (токовые) электроды соединены с

1788543 первым и вторым входами источника напряжения, выход которого соединен с первым входом блока измерения, а второй и третий выходы соединены со вторым и третьим приемными (потенциальными) электродами, выход блока измерения соединен с входом первого усилителя-преобразователя, выход которого соединен со входом второго усилителя — преобразователя, выход которого сбединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного сигнала, выход компаратора соединен со входом согласующего устройства, а выход согласующего устройства со входом электроклапана, который установлен в магистрали, соединяющей резервуар с заземляющим электродом.

Использование четырех сферических электродов, расположенных на нетокопроводящем основании, позволяет производить измерение удельного сопротивления грунта, на который устанавливается система заземления методом четырех электродов. Использование поверхностного электролитического заземления сферической формы позволяет по измеренному удельному сопротивлению грунта определить сопротивление току растекания этого заземлителя, Схема измерения позволяет постоянно вести контроль сопротивления току растекания системы заземления, В зависимости от количества электролита, поступившего в грунт, изменяется удельное сопротивление грунта, которое постоянно контролируется. При достижении заданного значения сопротивления току растекания на электроклапан подается сигнал на его отключение, На фиг, 1 изображена структурная схема системы заземления; на фиг. 2 — заземляющий электрод с каналами для прохождения электролита и сферическим основанием.

Схема устройства содержит источник напряжения 1, блок измерения 2, первый усилитель — преобразователь 3, второй усилитель — преобразователь 4, источник опорного сигнала 5, компаратор 6, согласующее устройство 7, резервуар для электролита 8, питающие (токовые) электроды 9, приемные (потенциальные) электроды 10, электроклапан 11, заземляющий электрод 12, пластину из нетокопроводящего материала 13, Первый и второй выходы источника напряжения 1 соединены с первым и четвертым питающими (токовыми) электродами 9, выход источника напряжения 1 соединен с входом блока измерения 2, а второй и третий входы блока измерения 2 соединены с приемными (потенциальными) электродами электрода 12, который выбирается из условия погружения в грунт, На фиг. 2 изображен заземляющий электрод, он состоит из сферического основания, уплотнения 15, каналов 14 для про30

35 хождения электролита.

Система заземления работает следующим образом.

B рабочем положении нетокопроводящая пластина 13 с заземляющим электродом 12, питающими (токовыми) электродами

9, приемными (потенциальными) электродами 10 вдавливается в грунт, В это же время от источника напряжения 1 подается сигнал,на питающие электроды 9.

Между двумя приемными (потенциальными) электродами 10 создается разность потенциалов, которая поступает на блок измерения 2, где два сигнала по току и напряжению преобразуются в измеренное

50 сопротивление Rn. Этот сигнал подается на первый усилитель — преобразователь 3, где производится преобразование Rn в удельное сопротивление грунта по зависимости

b2 2

2 далее сигнал с первого усилителя — преобразователя 3 поступает на второй усили10. Выход блока измерения 2 соединен со входом первого усилителя — преобразователя 3, а выход первого усилителя-преобразователя 3 со входом второго

5 усилителя — преобразователя 4, выход второго усилителя — преобразователя 4 соединен с первым входом компаратора 6, а второй вход компаратора 6 соединен с выходом источника опорного сигнала 5, Выход ком10 паратора 6 соединен со входом согласующего устройства 7, а выход согласующего устройства 7 со входом электроклапана 11, который установлен в магистрали подвода электролита из резервуара 8 к заземляюще15 му электроду 12.

Заземляющий электрод 12 расположен в центре нетокопроводящей пластины 13.

Приемные (потенциальные) электроды 10 располагаются от сферического электрода

20 12симметричнона расстоянииа. Питающие (токовые) электроды 9 размещены от сфери 4ecKoco электрода 12 симметрично íà рас стоянии Ь. Эти расстояния выбираются из

3 9 условия а — 4- ц; Ь =.— - б; где d — диаметр питающих (токовых) электродов 9; приемных (потенциальных) электродов 10. Этот диаметр должен быть равен или быть меньше диаметра D заземляющего

1788543 тель †преобразовате 4, где измеренное удельное сопротивление грунта f4>M преобразуется в сопротивление току растекания заземляющего электрода по зависимости

R3= D /Ъзм

С выхода второго усилителя — преобразователя 4 сигнал поступает на первый вход компаратора 6, а на второй вход компаратора 6 подается сигнал из источника опорного сигнала 5.

В компараторе 6 происходит сравнение сигнала с допустимым Roon, которому соответствует сигнал на втором входе компаратора 6.

Если R3 Rppn,на выходе компаратора

6 появляется сигнал, который подается на вход согласующего устройства 7, а с согласующего устройства 7 на электроклапан 11, который устанавливается в магистрали подвода электролита из резервуара 8 к заземляющему электроду 12. Магистраль будет открытой и электролит смачивает грунт. В это время ведется контроль за сопротивлением току растекания. При выполнении условия R3 < Rppn на выходе компаратора 6 сигнал будет отсутствовать, электроклапан

11 закрывается и электролит перестанет поступать в грунт.

При длительной эксплуатации системы заземления, грунт, первоначально смоченный электролитом, из — за внешних условий может, например, испариться. В этом случае сопротивление току растекания будет больше Roon, тогда сигнал на выходе компаратора 6 подается на согласующее устройство 7, которое включит электроклапан 11 и начинается смачивание грунта до тех пор, пока не выполнится условие R3 < Rppn.

Таким образом, поддерживается автоматически стабильность сопротивления току растекания системы заземления.

Технико — экономическая эффективность предлагаемой системы заземления по сравнению с известными заключается в том, что позволяет значительно повысить эффективность заземления, как технического способа защиты человека от поражения

5 электрическим током, путем поддержания стабильности выходного параметра за счет автоматического регулирования расхода электролита в зависимости от измеренного значения удельного сопротивления грунта.

10 Формула изобретения

Система заземления, содержащая заземляющий электрод со сферическим основанием, выполненный с каналами для прохождения электролита, поступающего

15 из резервуара, установленный в.пластине, являющейся рабочим основанием и устанавливаемой на грунт, клапан, регулирующий прохождение электролита через каналы электрода, отличающаяся тем, 20 что, с целью повышения эффективности путем поддержания стабильности выходного параметра за счет автоматического регулирования расхода электролита, в нее введены последовательно соединенные источник

25 напряжения, блок измерения, первый и второй усилители — преобразователи, компаратор, согласующее устройство и четыре допол нител ьных электрода, установлен ных в пластине попарно по разные стороны от

30 заземляющего электрода, крайние из которых являются питающими и соединены соответственно с первым и вторым входами блока измерения, причем выход источника опорного сигнала соединен с вторым вхо35 дом компаратора, выход согласующего устройства соединен с входом клапана, выполненного электрическим, установленного в дополнительно введенной магистрали, соединяющий резервуар для

40 электролита с заземляющим электродом, который предназначен для электрического соединения с корпусом заземляемого агрегата, при этом пластина, на которой установлены электроды, выполнена из

45 нетокопроводящего материала и устанавливаемой на грунт отдельно от резервуара.

1788543

1788543

Составитель М. Савостьянов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор Н. Пигина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 75 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5