Искробезопасная система дистанционного питания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ни928037

«%ф в фф, // .=..

Ф (61) Дополнительное к авт. сеид-ву9 675194 (22) Заявлено 260880 (21) 2981045/24-07

Р1 М К з

E F 17/06

E 21 F 9/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет.СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. З11.

° 69 (088. 8) Опубликовано 1505.82. Бюллетень ¹18

Дата опубликования описания 15. 05. 82

»

;Ф, (72) Автор изобретения

Б.Б.Нейман

\ 11»

Донецкое отделение Государственного научно-и ."следователь«кого проектно-конструкторского института по автоматизации--.,угольной промышленности Гйпроуглеавтоматизация (71) Заявитель (54),ИСКРОБЕЗОПАСНАЯ СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО

ПИТАНИЯ

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

По основному авт. св. кт 675194 известна искробезопасная система дистанционного питания, содержащая источник питания с блоком искрозащиты, выполненным на динамическом элементе искрозащиты с датчиком начала разряда, кабельную линию с шунтами, разделяющими ее на секции и подключающими к линии связи нагрузку, при этом шунты выполнены в виде диодных мостов, входы которых подключены к выходным выводам секций, а выходы - к входным выводам секций.

В известной системе при отключении (или обрыве) нагрузки в секции с отключенной нагрузкой уменьшаются потери напряжения, вследствие чего. увеличивается напряжение в каждой точке секции и. энергия, запасенная распределенной емкостью секции. Увеличение энергии, запасенной распределенной емкостью секции, приводит к необходимости снижения величины напряжения н искробезопасной мощности дистанционного питания в режиме передачи энергии от источника. к нагрузке.

5 Цель изобретения — увеличение искробезопасной мощности дистанционного питания за счет уменьшения напряжения в секции с отключенной нагрузкой.

Указанная цель достигается тем, что в искробезопасной системе дистанционноги питания неразветвленный участок кабельной линии связи и каждая секция снабжены двумя тиристорами, причем катод первого и анод второго тиристоров неразветвленного участка кабельной линии связи соеди"нены с соответствующими выводами динамического элемента искрозащиты, а анод первого и катод второго тиристоров соединены с соответствующими входными выходами неразветвленного участка кабельной линии связи, катоды первых тиристоров каждой секции подключены к отрицательному вы25 ходному выводу диодного моста, а аноды этих тиристоров — к одному нэ входных выводов секции, аноды вторых тиристоров каждой секции подключены к положительному выходному выЗО воду диодного моста, а катоды - к

928037 другому входному выводу секции, при этом между управляющим электродом и анодом каждого тиристора включен резистор.

На чертеже представлена схема искробезопасной системы дистанцион- 5 ного питания.

Система состоит из источника питания 1 с динамическим элементом искрозащиты 2 и датчиком 3 начала разряда, неразветвленного участка 4 кабель- 10 ной линии связи, секций 5 и 6, диодных мостов 7, входы которых подсоединены к выходным выводам секцйи 4, тиристоров 8, резисторов 9, соединяющих управляющий электрод каждого тиристора с его анодом, и нагрузок 10. Катод первого и анод второго тиристоров неразветвленного участка 4 кабельной линии связи соединены с соответствующими выводами динамического элемента искрозащиты 2, а анод первого и катод второго тиристоров соединены с соответствующими входными выводами неразветвленного участка 4. Катоды первых тиристоров секций 5 и б подключены к отрицательному выходному выводу диодного моста 7, а аноды этих тиристоров — к одному из входных выводов секций 5 и 6, аноды вторых тиристоров секций 5 и 6 подключены к положительному выходному выводу диодного моста 7, а катоды — к другому входному выводу, секций 5 и 6.

В номинальном режиме передачи энергии от источника питания 1 в на- 35 грузки 10 управляющие переходы тиристоров 8 смещены в прямом направлении током, протекающим через ре" зистор 9 и переход управляющий электрод — катод каждого тиристора. При . 4p этом тиристоры 8 открыты, а в емкости линии связи запасается энергия, которая может быть источником воспламенения взрывоопасной среды.

При возникновении в секции 4 раз- 45 ряда короткого замыкания датчик 3 начала разряда вырабатывает управляющий сигнал, включающий динамический элемент искрозащиты 2, тиристоры 8 секции 4 выключаются и осуществляют энергетическую изоляцию секции 4 от энергии источника питания 1. Энергия, запасенная в распределенной емкости секций 5 и б, не поступает в секцию

4, так как разряду распределенной емкЬсти препятствуют встречно включенные диоды мостов 7.

При возникновении разряда короткого"замыкания в одном из ответвлений (например, в ответвлении 5), датчик

3 начала разряда вырабатывает управ- 60 ляющий сигнал, включающий динамический элемент искрозащиты 2. При этом тиристоры 8 секции 4 выключаются и осуществляется энергетическая изоляция линии связи от энергии ис- 65 точника питания 1. Тиристоры 8 секции

5 включены и в разряд поступает энергия, запасенная распределенной емкостью секций 4 и 5. Энергия, запасенная распределенной емкостью секции б не поступает в разряд, так как разряду препятствуют встречно включенные диоды моста 7 и закрытые тиристоры 8 секции б.

При отключении нагрузки 10, на пример в секции 5, уменьшаются потери напряжения в секции 5, увеличивается напряжение в каждой точке секции 5 и значение энергии, запасенной распределенной емкостью этой секции. При этом энергия разряда короткого замыкания в секции 5 также увеличивается и может превысить искробезопасное значение.

Однако в этом случае выключаются тиристоры 8 секции 5, сопротивление их возрастает до 100 кОм — 1 MOM u распределенная емкость секции 5 заряжается до напряжения, величина которого определяется соотношением сопротивления закрытых тиристоров 8 и сопротивления утечки кабеля.При сопротивлении утечки кабеля 100 кОм/км и длине секции 5 — 1 км величина напряжения, до которого заряжается распределенная емкость секции 5, уменьшаетая в 2 — 10 раз. Таким образом достигается уменьшение энергии разряда короткого замыкания в секции 5 при отключении нагрузки 10. При обрыве на землю одного выходного вывода секции 4 и одного входного вывода секции 5 возможен обход одного тиристора 8, так как роль второго провода на участке между двумя нарушениями выполняет земля. Однако в этом случае в цепи питания нагрузки 10 сохраняется второй тиристор, который выключается при отключении нагрузки.

Дополнение каждой секции двумя тиристорами обеспечивает повышение искробеэопасной мощности систем дистанционного питания по разветвленным кабельным линиям связи за счет уменьшения энергии секции при отключении нагрузок.

Формула изобретения

Искробезопасная система дистанционного питания по авт. св. 9 675194, отличающаяся тем, что, с целью увеличения искробезопасной мощности дистанционного питания за счет уменьшения напряжения в секции с отключенной нагрузкой, неразветвленный участок кабельной линии связи и каждая секция снабжены двумя тиристорами, причем катод первого и анод второго тиристоров неразветвленного участка кабельной линии

928037

Составитель Т.Цеголькова

Редактор С.Запесочный Техред З.Фанта Корректор М.Шароши .

Заказ 3199/46 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«ж

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 связи соединены с соответствующими выводами динамического элемента искрозащиты, а анод первого и катод второго тиристоров соединены с соответствующими входными выводами неразветвленного участка кабельной линии связи, катоды первых тиристоров каждой секции подключены к отрицательному выходному выводу диодного моста, а аноды этих тиристоров — к одному из входных выводов секции, аноды вторых тирнсторов каждой секции подключены к положительному выходному выводу диодного моста, а катоды — к другому входному выводу секции, при этом между управляющим электродом и анодом каждого тиристора включен резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 675194, кл. Е 21 F 17/06, 1977.