Электроустановка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НАЛЕДИ СО ВЗЛЕТНОПОСАДОЧНОЙ ПОЛОСЫ(71) Заявители Синяков Анатолий Леонидович Дудников Игорь Львович Фурсенко Сергей Николаевич Цубанов Александр Григорьевич(72) Авторы Синяков Анатолий Леонидович Дудников Игорь Львович Фурсенко Сергей Николаевич Цубанов Александр Григорьевич(73) Патентообладатели Синяков Анатолий Леонидович Дудников Игорь Львович Фурсенко Сергей Николаевич Цубанов Александр Григорьевич(57) Электроустановка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы, содержащая устройства, преобразующие электрическую энергию в тепловую, которая идет на нагрев бетонного покрытия взлетно-посадочной полосы, к продольным краям которой примыкают соответственно два тепло-гидроизолированных бетонных колодца, отличающаяся тем, что снабжена с аппаратами коммутации и защиты шкафами управления, которые установлены вдоль тепло-гидроизолированных бетонных колодцев, а бетонное покрытие и устройства, преобразующие электрическую энергию в тепловую, выполнены соответственно из верхних и нижних железобетонных плит и из отрезков электрообогреваемого кабеля, при этом в нижних железобетонных плитах по всей длине взлетно-посадочной полосы перпендикулярно продольным стенкам тепло-гидроизолированных бетонных колодцев выполнены пазы, в которых в наполнителе из электроизоляционного теплопроводящего уплотненного порошка размещены отрезки электрообогреваемого кабеля, гибкие выводы которых расположены соответственно в тепло-гидроизолированных бетонных колодцах через отверстия в их стенках и через аппараты коммутации и защиты шкафов управления присоединены к жилам электрокабелей, которые подключены ко вторичным обмоткам трансформаторов трансформаторной подстанции аэропорта. Предлагаемое техническое решение относится к установкам, которые используются для удаления наледи путем ее плавления со взлетно-посадочных полос для самолетов. Известна конструкция установки для удаления наледи путем ее плавления со взлетнопосадочной полосы 1. Известная установка содержит тепловые трубы, конденсационные участки которых расположены в бетонном покрытии полосы, а оборудованные электронагревателями испарительные участки - в тепло-гидроизолированном железобетонном колодце, который расположен вдоль правого продольного края бетонного покрытия взлетно-посадочной полосы. Эта установка работает следующим образом. Для удаления наледи с бетонного покрытия к трехфазной электросети подключают по схеме Звезда электронагреватели, расположенные на испарительных участках тепловых труб. Тепловая энергия, выделяемая нагревателями при прохождении тока через них, идет на нагрев и превращение промежуточного теплоносителя, которым заполнены тепловые трубы, в пар, поступающий в конденсационные участки, которые расположены в бетонном покрытии обогреваемой полосы. Так как температура бетона, контактирующего с конденсационными участками тепловых труб, значительно ниже температуры пара промежуточного теплоносителя, находящегося в трубах, то в конденсационных участках происходит процесс конденсации пара,при этом выделяющаяся в процессе конденсации теплота идет на нагрев бетонного покрытия, на котором имеется наледь. Когда температура поверхности бетонного покрытия достигает 12 С и более, то начинается процесс удаления наледи путем ее плавления. Из конденсационных участков тепловых труб конденсат возвращается в испарительные участки труб, где нагревается и превращается в пар теплотой электронагревателей. Далее процесс удаления наледи с бетонного покрытия повторяется. К недостатку этой установки для удаления наледи с бетонного покрытия взлетнопосадочной полосы следует отнести сложность эксплуатации. Сложность эксплуатации обусловлена сложностью замены вышедшей из строя тепловой трубы, находящейся в бетонном покрытии, а также сложностью ремонта и замены электронагревателей, находящихся на испарительных участках тепловых труб и расположенных в колодце, из-за отсутствия возможности извлечения тепловой трубы из бетонного покрытия. Наиболее близкой к заявляемой конструкции электроустановки для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы является установка, в которой частично отсутствуют отмеченные недостатки 2. Эта установка содержит тепловые трубы длиной, равной половине ширины взлетнопосадочной полосы, испарительные участки которых оборудованы электронагревателем и расположены в тепло-гидроизолированных бетонных колодцах, расположенных вдоль левого и правого краев бетонного покрытия, конденсационные участки которых размещены в расположенных в бетонном покрытии металлических трубах, через которые колодцы сообщены между собой, при этом в правой и левой стенках колодцев соосно с металлическими трубами выполнены проемы, в которых установлены с возможностью извлечения тепло-гидроизолированные бетонные плитки-вставки. Электроустановка работает следующим образом. Для удаления наледи со взлетнопосадочной полосы к электросети подключают электронагреватели, расположенные на 2 85132012.08.30 испарительных участках тепловых труб, при этом тепловая энергия, выделяемая нагревателями при прохождении тока по ним, идет на нагрев и превращение промежуточного теплоносителя, которым заполнены тепловые трубы, в пар, поступающий в конденсационные участки, которые расположены с тепловыми контактами в металлических трубах. Из-за того что температура металлических труб, находящихся в тепловых контактах с бетонным покрытием, значительно ниже температуры пара промежуточного носителя, находящегося в тепловых трубах, происходит процесс конденсации пара, при этом теплота идет на нагрев бетонного покрытия, на котором имеется наледь, и при температуре покрытия 12 С начинается процесс удаления наледи путем ее плавления. Из конденсационных участков тепловых труб конденсат возвращается в испарительные участки и далее процесс повторяется. Эта электроустановка проще в эксплуатации, так как позволяет легко и просто заменить как вышедшие из строя тепловые трубы, так и нагреватели, расположенные на их испарительных участках. К недостатку этой электроустановки следует отнести сложность ее конструкции. Сложность конструкции электроустановки обусловлена наличием в ее конструкции большого количества металлических и тепловых труб и тепло-гидроизолированных плиток-вставок. Задачей предлагаемой полезной модели электроустановки для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы является упрощение ее конструкции. Поставленная техническая задача решается тем, что электроустановка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы, содержащая устройства, преобразующие электрическую энергию в тепловую, которая идет на нагрев бетонного покрытия взлетнопосадочной полосы, к продольным краям которой примыкают соответственно два теплогидроизолированных бетонных колодца, снабжена с аппаратами коммутации и защиты шкафами управления, которые установлены вдоль тепло-гидроизолированных колодцев, а бетонное покрытие и устройства, преобразующие электрическую энергию в тепловую,выполнены соответственно из верхних и нижних железобетонных плит и из отрезков электрообогреваемого кабеля, при этом в нижних железобетонных плитах по всей длине взлетно-посадочной полосы перпендикулярно продольным стенкам теплогидроизолированных бетонных колодцев выполнены пазы, в которых в наполнителе из электроизоляционного теплопроводящего уплотненного порошка размещены отрезки электрообогреваемого кабеля, гибкие выводы которых расположены соответственно в тепло-гидроизолированных бетонных колодцах через отверстия в их стенках и через аппараты коммутации и защиты шкафов управления присоединены к жилам электрокабелей,которые подключены ко вторичным обмоткам трансформаторов трансформаторной подстанции аэропорта. Сущность предлагаемой полезной модели электроустановки для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы поясняется следующими графическими изображениями на фиг. 1 изображена схема расположения оборудования электроустановки для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы, план на фиг. 2 - поперечный разрез взлетно-посадочной полосы по А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - продольный разрез взлетно-посадочной полосы по В-В на фиг. 1 на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема шкафа управления электроустановки. Электроустановка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы содержит устройства 1, преобразующие электрическую энергию в тепловую, которая идет на нагрев бетонного покрытия 2 взлетно-посадочной полосы 3, к продольным краям которой примыкают соответственно два тепло-гидроизолированных бетонных колодца 4, 5. Для упрощения конструкции электроустановка снабжена шкафами 6 управления, которые установлены вдоль тепло-гидроизолированных бетонных колодцев 4, 5, бетонное покрытие 2 выполнено из верхних и нижних железобетонных плит 7, 8, а устройства 1,3 85132012.08.30 преобразующие электрическую энергию в тепловую, выполнены из отрезков 9 электрообогреваемого кабеля. При этом в нижних железобетонных плитах 8 по всей длине взлетно-посадочной полосы 3 перпендикулярно продольным стенкам теплогидроизолированных бетонных колодцев 4, 5 выполнены с отверстиями 10 в их стенках пазы 11, в которых в наполнителе 12 из электроизоляционного теплопроводящего уплотненного порошка (окись алюминия) размещены отрезки 9 обогреваемого кабеля, гибкие выводы 13 которых расположены соответственно в тепло-гидроизолированных бетонных колодцах 4,5 через отверстие 10 в их стенках. Расположение отрезков 9 электрообогреваемого кабеля в электроизоляционном теплопроводящем уплотненном порошке 12 позволяет исключить выход из строя отрезков кабеля из-за перегрева. Работа электроустановки автоматизирована. Электроснабжение электроустановки осуществляется от двух трансформаторов 14, 15 трансформаторной подстанции аэропорта через контакторы с контактами 16, 17 электрокабелями 18, 19, к которым присоединены соответственно шкафы управления 6, расположенные около тепло-гидроизолированных бетонных колодцев 4, 5. Каждый шкаф 6 управления содержит рубильник 20, контактор с катушкой 21 и контактами 22, предохранители 23, регулятор 24 с датчиком 25 и контактом 26 температуры бетонного покрытия 2 взлетно-посадочной полосы 3. Часть отрезков 9 электрообогреваемого кабеля соединяются параллельно для подключения к фазе трехфазной электросети, при этом количество отрезков 9, соединенных параллельно, определяются мощностью, которую способен коммутировать контактор контактами 22. Отрезки 9 электрообогреваемого кабеля, соединенные параллельно и в звезду, через контакты 22 контактора с катушкой 21, предохранители 23 и рубильник 20 присоединены к жилам электрокабелей 18, 19. Заявляемая электроустановка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы работает следующим образом. Для удаления наледи с бетонного покрытия 2 взлетно-посадочной полосы 3 диспетчер полетов подключает к трансформаторам 14,15 шкафы управления 6 путем замыкания силовыми контакторами контактов 16,17 (цепь управления силовыми контакторами не показана). При замкнутых рубильниках 20 срабатывают регуляторы 24 температуры поверхности бетонного покрытия и замыкают свои контакты 26, если температура поверхности бетонного покрытия 2 меньше 12 С. С замыканием контактов 26 срабатывают контакторы с катушками 21 и замыканием контактов 22 подключают отрезки 9 электрообогреваемого кабеля к электрокабелям 18, 19, подключенных через контакты 16,17 силовых контакторов ко вторичным обмоткам трансформаторов 14, 15. Контакты 22 будут замкнуты до тех пор, пока температура поверхности бетонного покрытия не станет выше 12 С. При этой температуре происходит процесс удаления наледи путем ее плавления с поверхности бетонного покрытия полосы. Каждый регулятор 24 работает в режиме включены-выключены отрезки 9 электрообогреваемого кабеля. После окончания процесса удаления наледи со взлетно-посадочной полосы диспетчер отключает электроустановку от трансформаторов 14, 15. Заявляемая электроустановка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы проще по конструкции из-за отсутствия в ней металлических и тепловых труб, а также теплогидроизоляционных проставак бетонных каналов. Кроме того, заявляемая электроустановка позволяет достаточно просто определить отрезок 9 электрообогреваемого кабеля, вышедшего из строя, путем прозвонки отрезков 9,используя шкафы 6 управления. Затем при помощи специального прибора определяют место повреждения отрезка, и при помощи крана поднимают верхнюю бетонную плиту 7,и устраняют повреждение отрезка 9 электронагревательного кабеля. 85132012.08.30 Таким образом, в процессе эксплуатации заявляемой электроустановки для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы происходит достижение поставленной технической задачи - упрощение конструкции электроустановки за счет оборудования ее с аппаратами коммутации и защиты шкафами управления, которые установлены вдоль теплогидроизолированных бетонных колодцев, выполнения бетонного покрытия полосы из верхних и нижних железобетонных плит, выполнения устройств, преобразующих электрическую энергию в тепловую, в виде отрезков электрообогреваемого кабеля, которые расположены в пазах нижних железобетонных плит и определенным образом через шкафы управления и электрокабели подключены ко вторичным обмоткам трансформаторов подстанции аэропорта. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5