Устройство для контроля и подрыва пиропатрона

 

Устройство для контроля и подрыва пиропатрона относится к противопожарной технике, может быть использовано в судовой автоматике в системах управления техническими средствами пожаротушения энергетических установок с применением огнетушителей с инертным газом и повышает надежность подрыва группы пиропатронов за счет ограничения потребляемого тока путем последовательного подрыва пиропатронов, в том числе при случайных коротких замыканиях в цепях пиропатронов. Устройство содержит пиропатроны 1...4, светодиоды 5... 8 для контроля состояния пиропатронов, резисторы 9...12 в цепях светодиодов, диоды 13...16, реле 17...19 последовательного подрыва пиропатронов, реле 20. ..22 срабатывания пиропатронов, реле 23...25 принудительного обрыва пиропатронов, реле 26 задержки, табло 27 неисправности, кнопку 28 сброса, кнопку 29 принудительного подрыва пиропатронов, конденсатор 30 и резистор 31 RC цепочки для импульсного срабатывания реле 23...25, переключатель 33 контроля, переключатель 34 работы, источник 35 питания, шины 36...38 источника питания. 1 ил.

Устройство относится к противопожарной технике и может быть использовано в судовой автоматике в системах управления техническими средствами пожаротушения энергоустановок с применением огнетушителей с инертным газом.

Известно устройство для контроля и подрыва пиропатрона, содержащее коммутирующий узел, к которому подключены пиропатрон (нагрузка) и промежуточный элемент, к которому подключена сигнальная лампа.

Недостатком этого устройства является малая функциональная надежность.

Цель изобретения - увеличение числа подрываемых пиропатронов без увеличения тока подрыва.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство содержит пиропатроны (взрывное устройство, открывающее выпускной клапан в огнетушителе) 1-4, табло неисправности, выполненное на светодиодах 5-8 и резисторах 9-12, развязывающие диоды 13-16, реле 17-19 последовательного подрыва пиропатронов, реле 20-22 срабатывания пиропатронов, реле 23-25 принудительного обрыва цепи пиропатронов, реле 26 задержки, светосигнальный индикатор 27, кнопку 28 сброса сигналов с реле 23-25 и приведения их в исходное состояние с самовозвратом, кнопку 29 принудительного подрыва пиропатронов (оперативного завершения операции при неисправном пиропатроне с фиксацией), конденсатор 30, резистор 31, токоограничивающий переменный резистор 32, переключатель 33 контроля, переключатель 34 работы, источник 35 питания, первую шину 36 источника 35 питания, вторую шину 37 источника 35 питания, общую шину 38.

Некоторые пояснения. На современных судах тушение пожара помещений с электроустановками производится инертным газом, содержащимся в специальных баллонах-огнетушителях. Для выпуска инертного газа из огнетушителя в помещении необходимо открыть клапаны, как правило два клапана на огнетушитель, каждый из которых открывается посредством подрыва пиропатрона. При этом ток контроля пиропатронов должен быть минимальным и безопасным, исключающим срабатывание пиропатронов, а следовательно, огнетушителей. При подрыве пиропатронов, электрическое сопротивление которых составляет доли ома, коммутируется ток большой величины, близкой к току короткого замыкания. Величина этого тока возрастает с увеличением количества огнетушителей. Например, при тушении пожара в машинных отделениях необходимо одновременно использовать до десяти огнетушителей, т.е. подорвать двадцать пиропатронов. Суммарный ток подрыва в этом случае одновременного включения составляет порядка 500 А, что требует установку источника питания значительной мощности.

Предложенное устройство обеспечивает ограничение суммарного тока подрыва группы пиропатронов током срабатывания одного пиропатрона, незначительно увеличивая время подрыва всей группы пиропатронов.

Устройство работает следующим образом.

При включении переключателя 33 контроля через каждый пиропатрон проходит ток контроля (безопасный, равный 0,01-0,05 А) по цепи: шина 37 источника 35 питания, переключатель 33 контроля, светодиод 5-8, резисторы 9-12, пиропатроны 1-4, шина 36 источника 35 питания. Исправность цепи контролируется светодиодами 5-8. Эти цепи (всех пиропатронов 1-4) должны быть постоянно под напряжением, обеспечивая непрерывный контроль исправности пиропатронов.

При подрыве группы пиропатронов необходимо включить переключатель 34 работы, при этом происходит автоматическое поочередное включение цепей подрыва пиропатронов. Первая цепь: шина 37 источника питания, переключатель 34 работы, токоограничивающий переменный резистор 32, диод 13, размыкающий контакт реле 23 принудительного обрыва цепи пиропатрона 1, пиропатрон 1, шина 36 источника 35 питания. Обмотка реле 17 последовательного подрыва пиропатронов шунтируется низкоомным сопротивлением пиропатрона 1. Пиропатрон срабатывает и разрывает свою нить, что ведет к обрыву цепи контроля и к погасанию светодиода 5. Одновременно срабатывает реле 17 последовательного подрыва пиропатронов по цепи, указанной выше. Реле 17 своими замыкающими контактами замыкает аналогичную цепь для подрыва пиропатрона 2 и цепь включения реле 20 срабатывания пиропатрона 1 по цепи: шина 37, переключатель 34 работы, шина 38, обмотка реле 20, замыкающий контакт реле 17, шина 36 источника 35 питания. Реле 20 срабатывает и замыкает свои замыкающие и разрывает свои размыкающие контакты.

Одновременно пиропатрон 2 оказывается под питанием по цепи: шина 37 источника 35 питания, переключатель 34 работы, замыкающий контакт реле 17, диод 14, размыкающий контакт реле 24, пиропатрон 4, шина 36 источника 35 питания. Обмотка реле 18 последовательного подрыва пиропатронов при этом зашунтирована низкоомным сопротивлением пиропатрона 2. Пиропатрон 2 срабатывает низкоомным сопротивлением пиропатрона 2. Пиропатрон 2 срабатывает и разрывает свою нить, что ведет к обрыву цепи контроля и погасанию светодиода 6 и одновременно срабатыванию реле 18 последовательного подрыва пиропатронов по цепи, указанной выше. Дальнейшая работа устройства аналогична.

Допустим, что пиропатрон 2 сработал, но не разорвал свою нить. Устройство останавливается, поскольку обмотка реле 18 остается зашунтированной низкоомным сопротивлением пиропатрона 2. Светодиод 6 будет под питание и засвечен. В этом случае через установленное время, большее времени работы всего устройства, образуется цепь реле 26 задержки: шина 37 источника 35 питания, переключатель 34 работы, размыкающий контакт кнопки 29 принудительного подрыва пиропатронов, размыкающие контакты реле 18, 19 последовательного подрыва пиропатронов, шина 36 источника 35 питания. Реле 26 срабатывает и своим замыкающим контактом замыкает цепь питания светосигнального индикатора 27, который засвечивается. Оператор, увидев сигнал неисправности, нажимает кнопку принудительного подрыва пиропатронов. В этом случае шина 37 источника 35 питания через переключатель 34 работы, замыкающий контакт кнопки 29 подключается к левым (нечетным) обмоткам реле 23-25 принудительного обрыва цепи пиропатронов 1-3. Шина 36 источника питания через RC-цепочку (параллельно соединенные резистор 31 и конденсатор), через замыкающий контакт реле 20, размыкающий контакт реле 21 подключается к второму выводу первой обмотки реле 24. Пока заряжается конденсатор 30 протекает импульсный ток, реле 24 срабатывает и разрывает свой размыкающий контакт цепи пиропатрона 2. Указанное ведет к срабатыванию реле 18 последовательного подрыва пиропатронов, который своим замыкающим контактом подготавливает цепь включения пиропатрона 3. Дальнейшая работа устройства аналогична.

Для приведения устройства в исходное состояние необходимо нажать на кнопку 28 сброса, которая обеспечивает включение правых обмоток реле 23-25 по цепи: шина 37 источника 35 питания, переключатель 34 работы, шина 38, замыкающий контакт кнопки 28 сброса, вторые выводы левых (нечетных) обмоток реле 23-25 принудительного обрыва в цепи пиропатронов, шина 36 источника 35 питания. Устройство приходит в исходное состояние, способное продолжить подрыв пиропатронов, если в нем снова произойдет сбой. RC-цепочка должна быть подобрана так, чтобы импульс на включение одного из реле (одной обмотки) был достаточен для гарантированного срабатывания одного из реле 23-25. Таким образом, при подрыве группы пиропатронов величина тока подрыва остается постоянной и равной току подрыва одного пиропатрона. Ток срабатывания реле не принимается во внимание из-за небольшой величины и составляет не более 0,5 А. Одновременно с уменьшением величины тока подрыва группы пиропатронов возрастает время работы устройства. Однако общее время работы устройства не превышает 1-3 с и может не приниматься во внимание.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ПОДРЫВА ПИРОПАТРОНА, содержащее токоограничивающий резистор, пусковой ключ, одна клемма которого подключена к одной клемме источника питания, другая шина которого является общей клеммой подключения пиропатрона, повторитель и светосигнальный индикатор, отличающееся тем, что, с целью увеличения числа подрываемых пиропатронов без увеличения тока подрыва, в него введены кнопка контроля, развязывающие диоды, табло неисправности, параллельно включенные резистор и конденсатор, кнопка сброса и принудительного подрыва пиропатронов, реле задержки, реле срабатывания, реле принудительного обрыва цепи и реле последовательного подрыва, другая клемма пускового ключа подключена к одному выводу токоограничивающего резистора, одним клеммам кнопок сброса и принудительного подрыва, одной клемме индикатора неисправности и одним выводам обмоток реле срабатывания, другой вывод токоограничивающего резистора подключен к единому выводу первого развязывающего диода и одному выводу реле последовательного подрыва первого пиропатрона непосредственно, а остальных пиропатронов - через замыкающий контакт реле последовательного подрыва предыдущего пиропатрона, одни выводы реле последовательного подрыва остальных пиропатронов, кроме последнего, подключены соответственно к точкам соединения замыкающих контактов реле последовательного подрыва с развязывающими диодами, другие выводы которых, кроме последнего, через размыкающие контакты соответствующих реле принудительного обрыва цепи подключены к другим клеммам подключения пиропатрона, другой вывод последнего развязывающего диода подключен непосредственно к другой клемме подключения соответствующего пиропатрона, одна клемма переключателя контроля подключена к одной шине питания, а другая - к одним клеммам всех светосигнальных индикаторов, другие клеммы которых соединены соответственно с другими клеммами подключения всех пиропатронов, другая клемма кнопки сброса подключена к одним выводам первых обмоток реле принудительного обрыва, другие выводы которых подключены к другой клемме источника питания, другие клеммы кнопки принудительного подрыва подключены соответственно к одним выводам вторых обмоток реле принудительного обрыва и одному выводу обмотки реле задержки, другой вывод второй обмотки каждого реле принудительного обрыва подключен соответственно к размыкающему контакту переключающей группы реле срабатывания, переключающий контакт переключающей группы первого реле принудительного отключения через параллельно включенные резистор и конденсатор подключен к другой клемме источника питания, замыкающие контакты переключающих групп всех реле принудительного отключения, кроме последнего, соединены соответственно с переключающим контактом каждого последующего реле принудительного отключения, другой вывод обмотки реле задержки соединен с размыкающими контактами переключающих групп реле последовательного подрыва, переключающие контакты которых подключены к другой шине питания, а замыкающие - к вторым выводам обмоток реле срабатывания, другой вывод индикатора неисправности через замыкающий контакт реле задержки соединен с другой шиной источника питания.

РИСУНКИ

Рисунок 1