Способ обеспечения искробезопасности цепей питания переменного тока

Способ обеспечения искробезопасности цепей питания переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ЦЕПЕЙ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, основанный на определении параметров искробезопасных цепей,сравнении этих параметров с эталонными значениями и в случае превышения параметрами цепи эталонных значений формировании сигнала на отключение источника питания, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности в работе искробезопасных цепей переменного тока с индуктивной нагрузкой , в качестве эталонного и контролируемого параметров цепи используют сдвиг фаз между током и напряжением , при этом эталонный сдвиг фаз между током и напряжением формируют равным сдвигу фаз в цепи номинального режима, определяют контролируемое значение сдвига фаз тока и напряжения в цепи, сравнивают его с эталонным и в случае превышения контроли- tc руемым значением сдвига фаз эталонного значения формируют сигнал на отклю чение источника питания. СО О) ОЭ о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3351040/24-07 (22) 28.10.81 (46) 07 06.84. Бюл. Р 21 (72) З.Г,Коган, С,В, Мамченко и В.Ф.Лахманов (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин Автоматгормаш (53) 621,311.69(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 288107, кл. Н 02 М 7/26, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 473016, кл, Е 21 F 5/00, 1972, (54)(57) СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ЦЕПЕЙ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, основанный на определении параметров искробезопасных цепей, срав-нении этих параметров с эталонными

1(51) Е 21 F 9/00) Н 02 Н 9/02 значениями и в случае превышения параметрами цепи эталонных значений формировании сигнала на отключение ис точника питания, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения надеж ности в работе искробезопасных цепей переменного тока с индуктивной нагруз кой, в качестве эталонного и контролируемого нараметров цепи используют сдвиг фаз между током и напряжением, при этом эталонный сдвиг фаз между током и напряжением формируют равным сдвигу фаз в цепи номинального режима, определяют контролируемое значение сдвига фаз тока и напряжения в цепи, сравнивают его с эталонным и в случае превышения контролируемым значением сдвига фаз эталонного значения формируют сигнал на отклю чение источника питания, 1096376

Изобретение относится к электроснабжению угольной, химической и других отраслей промышленности, в которых возможно образование взрывчатых, пыле- и гаэовоздушных смесей, и может быть использовано при создании искробеэопасной аппаратуры управления, сигнализации и связи..

Известен способ обеспечения искробезопасности систем переменного топ ка, заключающийся в ограничении тока, напряжения в цепи и перенапряжений, возникающих при коммутации 113, Недостатком этого способа является малая величина допустимой искробезопасной мощности, реализуемой в ) 5 нагрузке вследствие того, что не обеспечивается ограничение энергии, поступающей в разряд от источников пи— тания; а также недостаточная эффектив. ность искрозащитных шунтов нагрузки, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ обеспечения искробезопасности электрических цепей, источник питания которых снабжен быстродействую. щей защитой, включаемой по сигналу о начале разряда, и заключающийся в контроле на выходе источника высокоЧастотного сигнала напряжения, характеризующего момент начала разряда, закорачивания источника питания при его появлении и ограничения перенапряжения на нагрузке I.2).

Однако известный способ позволяет ограничить энергию, поступающую в разряд, только в малоиндуктивных це- 45 пях, так как высокочастотный сигнал, возникающий при коммутации цепи„ распределяется пропорционально величинам индуктивностей источника питания и нагрузки ° 4О

Величина этого сигнала мала и при определенных соотношениях индуктивностей источника и нагрузки чувствительность искрозащиты становится недостаточной для включения элемента искрозащиты и ведет к снижению искробезопасной мощности в индуктивных цепях.

Цель изобретения — повышение надежности в работе искробезопасных це-, пей переменного тока с индуктивной нагрузкой, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обеспечения искробезопасности цепей питания переменного тока, основанному на определении параметров искробезопасных цепей, сравнении этих параметров с эталонными значениями и в случае превышения параметрами цепи эталонных значений формировании сигнала на от- 60 ключение источника питания, в качестве эталонного и контролируемого параметров цепи используют сдвиг фаз между током и напряжением, при этом эталонный сдвиг фаз между током и 6 напряжением формируют равным сдвигу фаз в цепи номинального режима, оп— рецеляют контролируемое значение сдви-. га фаз тока и напряжения в цепи, сравнивают его с эталонным и в случае пр=" выше ни я кон"ð.îëèðóåìûì з н ачени ем сдвига фаз еталонного значения формируют си гн ал на отключение источника пи ания, На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит источник 1 пи— тания, узел 2 формирования сигнала на отключение источника питания, быстро— действующий ключ 3, отключающий ис— точник, согласующие нагрузочные трансформаторы 4, к вторичньм обмоткам которых подключена нагрузка 5, транзисторы б, включенные последовательно с источником 1, диоды 7 и 8, шун— тирующие соответственно эмиттер-коллекторные и база-эмиттерные переходы транзисторов б, резистор 9 и дроссель

10, включенные в базовые цепи транзисторов. Постоянная времени цепи, соединяющей базы транзисторов б, выбирается равной постоянной времени нагрузки в нормальном (номинальном) режиме, а сопротивление переменному току больше сопротивления нагрузки в том же режиме в число раз, не большее коэффициента усиления транзисто-. ра

Формирование эталонного сдвига фаэ между током и напряжением, равного сдвигу фаз в цепи номинального режи— ма, осуществляется с помощью резистора 9 и индуктивности 10, Контроль сдвига фаз между токами номинальной и аварийной нагрузок осуществляется с помощью транзисторов б. Формирование сигнала на отключение источника питания при превышении текущего значения фазы эталонного значения и при коммутации цепи осуществляется с помощью узла 2 формирования сигнала на отключение, Отключение источника

1 производится с помощью быстродействующего ключа 3.

В номинальном режиме работы в зависимости î — полуволны синусоидального напряжения один из транзисторов б открыт, базовый и коллекторный ток этого транзистора совпадают по фазе и нагрузка обтекается током по цепи источник 1 энергии — открытый транзистор б — нагрузка 4 — один из диодов

7, к аноду ко †.орого приложена положительная полуволна напряжения, При обрыве вторичных цепей согла-сующих трансформаторов (нагрузка 5) фазы базовых и коллекторных токов транзисторов б отключаются, что приводит к запиранию транзистора в тот момент, когда в коллекторной цепи протекал ток, Эапирание транзистора, т,е. введение в цепь нагрузки добаночного сопротивления, приводит к из—

1096376

Составитель Т.Щеголькова

Редактор И,Ковальчук Техред М. Тепер Корректор Г.Orap

Заказ 3764/23 Тираж 427 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, ужгород, ул. Проектная, 4 менению напряжения на выходе источника энергии и формированию сигнала на включение ключа 3. При коммутации цепей нагрузки изменение тока приводит к срабатыванию ключа 3 и запиранию открытого транзистора 6, что является дополнительным положительным эффектом предлагаемого устройства, так как введение в цепь разряда дополнительного сопротивления обеспечивает более полную энергоиэоляцию разряда от источника 1.

За базовый объект принята аппаратура управления и сигнализации типа

AVC, По сравнению с этой аппаратурой предлагаемый способ защиты искробезопасных цепей позволяет обеспечить искробезопасность. распределенных трансформаторных нагрузок, повысить безопасность эксплуатации аппаратуры в потенциально взрывоопасной атмосфере, сократить количество аварийных режимов при испытаниях на искробеэопасность.