Патент на изобретение №2334239

(54) СПОСОБ И КОМПЛЕКТ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МОЛНИЕЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к контролю электрических параметров молниезащитной системы. Сущность: к оснащенной заземляющим проводом головке молниеотвода подсоединяют, по меньшей мере, один измерительный провод, соединенный электрически с измерительным блоком. Между измерительным проводом и заземляющим проводом или только между измерительными проводами подают низкое измерительное напряжение для подачи электрической энергии, накопленной группой конденсаторов, на электромеханическую систему измерительного блока и через измерительные контакты на неподвижные контакты электрических проводов, соединенных с тестируемыми элементами. Измерение электрических параметров головки молниеотвода проводят после соединения измерительного блока с элементом, измеряющим ток в заземляющем проводе. Информация поступает по заземляющему и измерительному проводам в соединенный с ним измерительный блок, размещенный либо непосредственно на головке молниеотвода, либо на некотором расстоянии от нее. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Объектом изобретения является способ и комплект измерительного оборудования для оценки электрических параметров молниезащитных систем.

Защиту строительных конструкций от молний осуществляют с помощью традиционных систем, состоящих из проложенного по контурам защищаемого объекта электрического провода и заземленного металлического штыря, или с помощью молниеотводов, оснащенных помещенными на трубчатой мачте активными головками.

Назначение таких головок состоит в ускорении образования восходящего канала с ионизированным воздухом для увеличения защищенной области, по сравнению с традиционной защитной системой.

Общеизвестный способ оценки технической эффективности молниезащитной системы заключается в наружном визуальном осмотре, осуществляемом обычно при помощи полевого бинокля. Этот способ позволяет получить только общее представление о каком-либо механическом повреждении активной головки и, когда невозможно провести специальные измерения, проверку степени повреждения и оценку возможность дальнейшего использования головки можно выполнить только после ее демонтажа с мачты и проверки на измерительном стенде, выполняемой обычно производителем таких систем.

Также известны передвижные устройства, позволяющие производить проверку молниезащитной системы после демонтажа активной головки или путем установки соответствующего зонда на штырь головки. Однако трудоемкость и стоимость такой проверки очень высоки, особенно в случае установки молниеотвода на куполе церкви, резервуаре или мачте, доступ к которым, как правило, затруднен.

Цель настоящего изобретения состоит в разработке способа и устройства для периодичной оценки эффективности молниезащитных систем, особенно систем с активными головками, или проверки системы непосредственно после удара молнии.

Способ оценки электрических параметров молниезащитной системы, в частности ее головки, согласно настоящему изобретению заключается в том, что на оснащенную заземляющим проводом головку молниеотвода дополнительно устанавливают, по меньшей мере один, измерительный провод, электрически соединенный с измерительным блоком, затем активизируют измерительный механизм блока за счет подачи низкого управляющего напряжения между заземляющим проводом и измерительным проводом или только между измерительными проводами, с целью осуществления управления электрической энергией, накопленной группой конденсаторов и подаваемой на постоянные контакты вышеуказанных электрических проводов, соединенных также с тестируемыми элементами головки молниеотвода, после чего полученная информация об электрических параметрах проводов поступает по этим проводам в размещенный либо непосредственно на головке молниеотвода, либо на некотором расстоянии от головки измерительный блок, электрически соединенный с ее заземляющим проводом и измерительным проводом. Измерение технических и эксплуатационных параметров головки молниеотвода проводят только тогда, когда измерительный блок находится в состоянии проводимости электрического тока.

Кроме того, измерение технических и эксплуатационных параметров головки молниеотвода выполняют после соединения измерительного блока с элементом, измеряющим ток в заземляющем проводе, и на основе полученной информации происходит автоматическая оценка названных параметров.

В свою очередь, комплект измерительного оборудования для оценки электрических параметров молниезащитных систем, согласно настоящему изобретению, включает измерительный блок, оснащенный зондом и разъемом и установленный в головке молниеотвода, имеющей соединитель, соединяющий с заземляющим проводом молниезащитной системы и с измерительным проводом, причем измерительный блок содержит группу конденсаторов, накапливающих электрическую энергию и электрически соединенных с измерительным проводом и с электромеханической системой, снабженной подвижным элементом с измерительными контактами, расположенными напротив неподвижных контактов этих электрических проводов, электрически соединенных с тестируемыми элементами головки молниеотвода. При нормальном функционировании молниезащитной системы измерительный блок не проводит электрический ток, тогда как при проверке молниезащитной системы он находится в состоянии проводимости электрического тока, поскольку система имеет, по меньшей мере, один выходящий из нее измерительный провод. Предпочтительно соединительный разъем установлен на мачте или в мачте головки молниеотвода, и два или более измерительных провода подсоединены к группе конденсаторов. В процессе проверки элементов головки молниеотвода зонд измерительного блока расположен в разъеме соединителя заземляющего провода и измерительного провода, а измерительные контакты этого блока расположены в его неподвижных контактах. Предпочтительно электромагнитная система включает электромагнит или электродвигатель, и электромагнитная система выполнена с возможностью подачи питания извне через измерительный провод и заземляющий провод или только по измерительным проводам в процессе проверки элементов головки молниеотвода.

Основное преимущество способа и комплекта оборудования согласно настоящему изобретению состоит в возможности дистанционной проверки головки молниеотвода без необходимости прямого воздействия на головку. Можно установить измерительный блок на молниезащитной системе, а проверку можно проводить с некоторой периодичностью или непосредственно после удара молнии, причем передача соответствующей информации возможна на расстояние до 1000 м.

Пример осуществления настоящего изобретения представлен на чертежах, где на Фиг.1 изображена блок-схема электрически соединенного с головкой молниеотвода блока измерения электрических параметров этой головки, а на Фиг.2 изображена схема сооружения, оснащенного молниезащитной системой.

Комплект измерительного оборудования включает измерительный блок 1, оснащенный зондом 2 и разъемом 3, установленным в головке 4 молниеотвода, содержащей соединитель с заземляющим проводом 5 и измерительным проводом 6. Измерительный блок 1 содержит группу конденсаторов 7, накапливающих электрическую энергию и электрически соединенных с измерительным проводом 6 и с электромеханической системой 8, снабженной подвижным элементом 9 с измерительными контактами 10, расположенными напротив неподвижных контактов 11 заземляющего провода 5 и измерительного провода 6, электрически соединенных с тестируемыми элементами 12 головки 4 молниеотвода, например, с электрической катушкой, разрядником и другими элементами.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения, не представленных на чертежах, комплект измерительного оборудования включает несколько измерительных проводов 6, электромеханическая система 8 имеет электродвигатель или механическую растяжку, а питание поступает от наружного блока по двум или более измерительным проводам 6, причем разъем 3 соединителя проводов 5 и 6 установлен на мачте 13 или внутри нее. Согласно предложенному способу проверки головки 4 молниеотвода, установленной на трубчатой мачте 13 и заземленной с помощью размещенного на защищаемом строении 14 провода 5, по меньшей мере один, измерительный провод 6 дополнительно прикрепляют к головке 4 молниеотвода и соединяют, вместе с упомянутым заземляющим проводом 5 молниезащитной системы, через разъем 3 и зонд 2 с измерительным блоком 1, а затем через зонд 2 между этими проводниками/проводами подают низкое напряжение в диапазоне от нескольких вольт до нескольких десятков вольт. Подача низкого напряжения активизирует измерительный блок 1 и приводит к подаче накопленной в группе конденсаторов 7 электрической энергии на электромеханическую систему 8, что вызывает сдвиг подвижных элементов 9 с измерительными контактами 10 в сторону неподвижных контактов 11, электрически соединенных с тестируемыми элементами 12 головки 4 молниеотвода.

После соединения контактов 10 и 11 данные о фактических электрических параметрах элементов 12 головки 4 молниеотвода поступают через группу конденсаторов 7 по измерительному проводу 6 и заземляющему проводу 5 в память и на дисплей измерительного блока 1, откуда можно считать результаты измерений. После завершения тестирования происходит возврат подвижных измерительных контактов 10 в начальное непроводящее состояние. Состояния проводимости и непроводимости измерительного блока 1 реализуют только за счет присоединения измерительных контактов 10 блока к неподвижным контактам 11, связанным с тестируемыми элементами 12, или отсоединения от неподвижных контактов 11.

Считывание измеряемых параметров головки 4 молниеотвода происходит с помощью измерительного блока 1, постоянно прикрепленного к головке, или с помощью мобильного измерительного блока.

Формула изобретения

1. Способ оценки электрических параметров молниезащитной системы, в частности ее головки, характеризующийся тем, что к головке (4) молниеотвода, оснащенной заземляющим проводом (5), дополнительно подсоединяют, по меньшей мере, один измерительный провод (6), соединенный электрически с измерительным блоком (1), затем активизируют измерительный блок за счет подачи низкого управляющего напряжения между заземляющим проводом (5) и измерительным проводом (6) или только между измерительными проводами (6) с целью осуществления подачи электрической энергии, накопленной группой конденсаторов (7), на электромеханическую систему измерительного блока (1) и через измерительные контакты на неподвижные контакты (11) указанных электрических проводов, соединенных также с тестируемыми элементами (12) головки (4) молниеотвода, измерение электрических параметров головки (4) молниеотвода проводят после соединения измерительного блока (1) с элементом, измеряющим ток в заземляющем проводе (5), и на основе полученной информации происходит оценка электрических параметров, при этом информация поступает по заземляющему и измерительному проводам (5) и (6) в соединенный с ними измерительный блок (1), размещенный либо непосредственно на головке (4) молниеотвода, либо на некотором расстоянии от головки (4).

2. Комплект измерительного оборудования для оценки электрических параметров молниезащитной системы, в частности ее головки, включающий измерительный блок (1), оснащенный зондом (2) и разъемом (3), установленный в головке (4) молниеотвода, имеющей соединитель с заземляющим проводом (5) молниезащитной системы и с измерительным проводом (6), элемент, измеряющий ток в заземляющем проводе (5), причем измерительный блок (1) содержит группу конденсаторов (7), накапливающих электрическую энергию и электрически соединенных с измерительным проводом (6) и с электромеханической системой (8), снабженной подвижным элементом (9) с измерительными контактами (10), расположенными напротив неподвижных контактов (11) электрических проводов (5) и (6), электрически соединенных с тестируемыми элементами (12) головки (4) молниеотвода.

3. Комплект оборудования по п.2, характеризующийся тем, что разъем (3) установлен на мачте или в мачте (13) головки (4) молниеотвода.

4. Комплект оборудования по п.2, характеризующийся тем, что два или более измерительных провода (6) подсоединены к группе конденсаторов (7).

5. Комплект оборудования по п.2, характеризующийся тем, что во время проверки элементов головки (4) молниеотвода зонд (2) измерительного блока (1) расположен в гнезде (3) соединителя электрических проводов (5) и (6), а измерительные контакты (10) этого блока расположены в его неподвижных контактах (11).

6. Комплект оборудования по п.2, характеризующийся тем, что электромеханическая система (8) содержит электромагнит.

7. Комплект оборудования по п.2 или 6, характеризующийся тем, что электромеханическая система (8) содержит электродвигатель.

8. Комплект оборудования по п.2, характеризующийся тем, что электромеханическая система (8) выполнена с возможностью подачи питания извне через измерительный провод (6) и заземляющий провод (5) в процессе проверки элементов (12).

9. Комплект оборудования по любому из п.2 или 8, характеризующийся тем, что электромеханическая система (8) выполнена с возможностью подачи питания извне по двум или более измерительным проводам (6) в процессе проверки элементов головки (4) молниеотвода.

РИСУНКИ