Искробезопасная система дистанционного питания

 

Союз Советсиин

Социвпистичвсиик

Республик

О П И С А Н И Е (и9О77,03

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДН ЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву М 788272

{22) Заявлено 090480 (21) 2906139/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 J 13/00

Н 02 Н 7/26

Н 02 Н ll/00//

Е 21 F 9/00 с присоединением заявки М

ВнуАнрнтнишый книнтвт

СССР не данаи нзобрвтеннй н нткрытнй (23)Приоритет «

Опубликовано 230282. бюллетень № 7

Дата опубликования описания 230282 (53) УДК 621 ° 316. ,720(088,8) (72) Автоо» изобретения

В.Б. Нейман

I

Донецкое отделение Институ а Гипроуглеавтоматизация" (7!) Заявитель (54) ИСКРОБЕЗОПАСНАЯ СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО

ПИТАНИЯ

Изобретение относится к системам дистанционного питания, предназначен, ным для безопасной передачи электрической энергии от источника питания к нагрузке на предприятиях со взрывоопасной атмосферой.

По основному авт. св. М 788272 известна искробеэопасная система дистанционного питания, содержащая искробезопасный источник питания с динамическим элементом искрозащиты и датчиком начала разряда и кабельную линию с шунтами, разделяющими ее на секции, каждый шунт которой состоит из диодНого моста, подключенного своим входом к выходным выводам секций, датчика начала разряда и динамического элемента искрозащиты, подключенного параллельно входным выводам секций, каждый шунт снабжен двумя транзисторами разной проводимости и двумя резисторами, причем эмиттер транзистора и-р-и-типа подключен к одному из выходов диодного моста и через первый резистор с базой транзистора р"и-р типа, коллектор с одним иэ выводов динамического элемента искрозащиты, а база через другой резистор подключена к другому выходу диодного моста и эмиттеру транзистора р-и-р типа, коллектор которого через датчик начала разряда подключен к другому выводу динамического элемента искрозащиты.

При обрыве на землю питающих проводов линии связи нарушается защитное подключение динамического элемента искрозащиты. В этом случае один из транзисторов исключается из цепи питания нагрузки, а у другого снимается смещение в прямом направлении перехода эниттер-база. Последний транзистор. закрывается и обесточивает секцию с нагрузкой, что устраняет опасность воспламенения взрывоопасной среды.

Однако при уменьшении расстояния между источником питания и шунтом увеличиваются потери мощности, рассеиваемой в цепях баз транзисторов. При этом уменьшается предельное значение мощности, передаваемой от источника к нагрузке.

Цель изобретения - увеличение искробезопасной мощности, передаваемой в нагрузку. 10

Указанная цепь достигается тем, что искробезопасная система дистанционного питания снабжена двумя двухполюсными стабилизаторами тока, каждый из которых включен в цепь базы соответствующего транзистора.

На чертеже представлена схема искробезопасной системы дистанционного питания.

Система состоит из и."точника

1 питания с динамическим элементом

2 искрозащиты и датчиком 3 начала разряда и кабельной линии связи включающей секции 4 и 5, разделенные шунтом. Иунт содержит диодный мост

6; вход которого подсоединен к вы" ходным выводам секции 4, транзистор 7 n-p-и типа проводимости, транзистор 8 р-и-р типа проводимос36 ти, включенные s разрыв питающих проводов, резисторы 9 и 10, динамический элемент 11 искрозащиты, подключенный параллельно входным выводам секции 5 и датчик 12 начала разряда. K выходным выводам секции

5 подключена нагрузка 13. Кроме того, система снабжена двумя двухполюсными стабилизаторами 14 и 15 тока каждый из которых включен в

40 цепь базы транзисторов 7 и 8.

В номинальном режиме передачи энергии от источника 1 питания в нагрузку 13 переходы эмиттер - база транзисторов 7 и 8 смещены в прямом направлении так, что транзисторы насыщены и полностью открыты. При этом в емкости линии связи запасается энергия, которая может быть источником воспламенения взрывоопас50 ной среды.

При возникновении в секции 4 разряда короткого замыкания датчик

3 начала разряда вырабатывает управляющий сигнал, включающий динамический элемент 2 искрозащиты. Последний изолирует цепь с разрядом от энергии источника 1 питания. Энергия, запасенная в распределительной емкости секции 5, не поступает в секцию 4, так как разряду распределительной емкости препятствуют встречно включенные диоды моста 6.

При возникновении разряда короткого замыкания в секции 5 датчик

12 начала разряда вырабатывает управляющий сигнал, включающий динамический элемент ll искрозащиты. Последний изолирует цепь с зарядом от энергии секции 4. Таким образом, энергия разряда в любой из секций определяется энергией, запасенной не всей линией связи, а лишь секцией, в которой произошел разряд.

При обрыве на землю одного выходного вывода секции 4 и одного вход" ного вывода секции 5 нарушается защитное подключение к линии связи динамического элемента искрозащиты

11 и датчика 12 начала разряда. В то же время в системе возможна передача энергии источника 1 к нагрузке 13, так как на участке между двумя нарушениями линии связи роль второго провода выполняет земля. При этом энергия разряда в секции 5 определяется энергией секций 4 и 5 и превышает искробезопасное значение.

Однако в этом случае транзистор

8 исключается из цепи питания нагрузки, а у транзистора 7 снимается смещение в прямом направлении перехода эмиттер-база. Транзистор 7 закрывается и обесточивает секцию

5, что устраняет опасность воспламе-нения взрывоопасной смеси.

В номинальном режиме передачи энергии от источника 1 к нагрузке

13 на активном сопротивлении секции 4 и 5 возникают потери напряжения, Вследствие этого при наибольшем удалении шунта от источника 1 величина напряжения, прикладываемого к цепи переход эмиттер-база транзистора 7(8)-двухполюсный стабилизатора тока 14 (15) ðåçèñòoð 9 (10), минимальная. Минимально также внутреннее совпротивление стабилизатора тока 14 (15), который обеспечивает минимальную величину тока базы насыщающегося транзистор 7 (8). С уменьшением расстояния между источником 1 питания и шунтом растет величина напряжения, прикладываемого к упомянутой цепи.

Однако в этом случае увеличивается внутреннее сопротивление двухСоставитель Т. Цеголькова

Редактор Н. Джуган Техред N.Ðåéîcñ

Корректор д. Ференц

Заказ 609/65 Тираж 670

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 полюсного стабилизатора тока 14 (15) таким образом, что величина тока базы остается неизменной, а транзистор 7 (8) открыт и насыщен.

Таким образом, потери мощности в цепях баз транзисторов постоянны, минимальны и не зависят от расстояния между источником и шунтом.

Дополнение шунта двухполюсными стабилизаторами тока позволяет устранить потери мощности от превышения тока базы минимальной величины, достаточной для насыщения транзисторов. Кроме того, применение двухполюсных стабилизаторов тока обус1

907703 6 ловлено тем, что они не требуют затрат мощности на стабилизацйю.

Таким образом, изобретение повышает экономичность системы дистанционного питания. формула изобретения

Искробезопасная система дистанционного питания по авт. св.

И 783272, отличающаяся

1р тем, что, с целью увеличения искробезопасной мощности, она снабжена двумя двухполюсными стабилизаторами токе, каждый из которых включен в цепь базы соответствующего транзис15 тора е