Коммутационный электрический аппарат для взрывоопасной среды Советский патент 1984 года по МПК H01H9/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения установок, функционирующих в условиях взрывоопасной среды, например, при подземных разработках угольных месторождений, в газовой, нефтяной и химической отраслях промышленности. Известны коммутационные аппараты во взрывозащи ценном исполнении, содержащие взрывозащищенный корпус, состоящий из трех камер - сетевой, моторной и контакторной, быстрооткрываемую крыщку с механической блокировкой, реверсивный разъединитель, трансформаторы тока с мак симально-токовой защитой, контактор, кноп ки включения и отключения, разделительны и стабилизирующий трансформаторы, цеп) сигнализации и защиты, искробезопасньк цепи управления 1. К недостаткам указанного устройства относится несоверщенство механической блокировки, позволяющей при ее нарушении производить под напряжением ремонтные работы со снятой быстрооткрываемой крыщкой; невозможность проверки исправности :хемы управления и цепи втягивающей кагущки контактора без его включения; невозможность диагностирования отказов элементов электрической схемы путем пряного измерения под напряжением электри ecкиx параметров из-за возможности воскпаменения взрывоопасной среды; сущест.ieHHoe снижение надежности элементов «следствие агрессивного микроклимата во озрывозащищенной оболочке, возникающего под воздействием дуги; низкая безопас ность технического обслуживания из-за возможности ремонта под напряжением при нарушении механической блокировки искроопасных цепей в подземных условиях (50% всех подземных электротравм); большие массогабаритные параметры взрывозащиП1енной оболочки. Наиболее близким к предлагаемому является коммутационный электрический аппарат для взрывоопасной среды, содержащий взрывонепроницаемую оболочку, разделенную взрывонепроницае-мой перегородкой на коммутационную камеру и камеру разъединителя, которые закрываются взрывонепроницаемыми крыщками, а сверху размещаются вводная и выводная камеры, расположенные в коммутационной камере блоки контактора и аппаратуры управления н защиты на выдвижной н- съемной панели, которая снабжена поворотным щасси (2.1. Недостатками известного устройства являются невозможность, диагностирования отказов элементов электрической схемы путем прямого измерения под напряжением электрических тараметров из-за возможности воспламенер(ия взрывоопасной среды; существенное снижение надежности элементов вследствие агрессивного микроклимат во взрывозащищенной оболочке, возникаю щего под воздействием энергии дуги; боль щие массогабаритные параметры взр1 |возащищенной оболочки. Цель изобретения - снижение массогабаритных параметров взрывонепроницаемой оболочки, повыщение надежности и упрощение эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что коммутационный электрический аппарат для взрывоопасной среды, содержащий взрывонепроницаемую оболочку, вводную и выводную камеры, коммутационную камеру, разъе динитель, искробезопа ные цепи, искроопасные цепи и источник питания с искробезо пасным выходом, снабжен элементами электрической развязки по искробезопасному напряжению, камерой невзрывозащищенного исполнения, в которой размещены искробезопасные цепи, электрически соединенные с искроопасными цепями посредством элементов электрической развязки по искробезопасному напряжению, причем источник питания подключен к вводной камере со стороны входа разъединителя. На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг. 2 - то же, блоксхема; на фиг. 3 - то же, принципиальная электрическая схема. Коммутационный электрический аппарат для взрывоопасной среды содержит электромеханическую блокировку 1, вводную камеру 2 с проходными зажимами, разъединитель 3, коммутационную камеру 4 с силовым коммутационным аппаратом, например электромагнитным контактором, выводную камеру 5 с силовыми и ко 1трольными проходными зажимами, источник 6 питания с искробезопасным выходом, усилитель 7 с искробезопасным управляющим входом, например, устройство управления электромагнитом датчик 8 блокировочного реле утечки с искробезопасным выходом, датчик 9 максималь.но-токовой защиты с искробезопасным выходом, например трансформатор тока, источник 10 питания силового коммутационного аппарата, искробезопасные цепи защиты, уп равления и сигнализации, представленные устройствами приема сигналов управления 11, защиты 12, диагностики и сигнализащ и 13, логической обработки сигналов 14, камеры 15--18 взрывозащищенной оболочки отдельную камеру 19 невзрывозаи1.ищенного исполнения, элементы 20, 21 электрической развязки. Управляемый поток (напряжение) а подается (фиг. 2) через вводную камеру 2 на разъединитель 3, контакты силового коммутационного аппарата, выводную камеру 5 к электропотребителю, а также к источнику 6 питания с искробезопасным выходом, датчику 8 блокировочного реле утечки, датчику S максимально-токовой защиты и источнику питания силового коммутационного аппарата. Электромеханическая блокировка 1 осуществляет блокировку открывания крыщки

камеры 17 без отключения силового коммугационЕЮго аппарата (связь J) и без отключения разъединителя 3 (связь К).

Искробезопасиое напряжение в от источника 6 питания подается в невзрывозашищенную камеру 19 с искробезопасными цепями защиты, управления и сигнализации 11 -14, Датчики 9 максимально-токовой защиты и блокировочного реле утечки 8 под воздействием напряжения а вырабатывают сигналы с и rf, затем через устройство 12 защиты воздействуют на устройство 14 логической обработки сигналов (связь Р), а также через устройство 13 диагностики и сигнализации (связь п) на это же устройство 14 (связь 0).

Сигнал Л о состоянии силового коммутационного аппарата подается на устройство 13 диагностики и сигнализации, которое воздействует на устройство 14 логической обработки сигналов (связь 0). Внешнее воздействие то подается на устройство 1I приема сигналов, которое вырабатывает сигналы d и г, воздействующие на-устройства 13 и 14. Под воздействием сигналов Ь, о,, р и d устройство 14 вырабатывает сигнал i для управления усилителем 7. Питание силового коммутационного аппарата осуществляется источником 10 через усилитель 7 (связи f и s). От этого источника 10 через выводную камеру 5 могут получать питание также внешнее устройство (связь е), например, аппаратура автоматизации.

Реализация предлагаемого устройства позволит снизить массогабаритные параметры взр1 1вонепроииилсм)й иПо.чочки iivi(i выноса из нее искрс)Г)гз(1па(Ч1ы mnicii уп равле1гия, зашиты и сигнализации, ис спо:обных воспламенить B pijiBoonncH}ю срс.ту, 3 отдельную невзрынозяпипцсииую K;iM((iy, изготовлеииую. например, из Г1.ч;итм;и-с1 1. В конструкции коммутационного ч.чсктрического аппарата эл(ктромехаиич14-к; я блокирОЕ ка не оказ 11вает ил работу искробезоиасиых цепей защитЕ,, управле0 ния, сигнализации, расиоложсииых в отдельной камере с независимым виепкшм доступом, что ллет возможность производить диагностирование отказов искробгзпиасных устройств путем прямого измере шя электрических параметров под наггряжеиием, независимо от того, открыты и.чи закры ты крышки взрывоиеирошшаемой оболочки Такое диагности)ование отказов, обеспечен ное подключением исючника питания с искробезоиасным вь ходом к вводной камере сг. стороны входа разъединителя уменьшает время на диагностирование и обнаружение причины отказа.

При работе си.ювого коммутационного агшарата внутри взрывонепроницаемой оболочки возр)икают циклические изменения

5 температуры, конденсация влаги, и иод воздействием энергии дуги - продукты синтеза и распада газовой среды, которые, разъедая изоляцию и окисляя контакты, ухудшают безотказность работы искробезопасных устройств защиты, приема сигналов управле ния, диагностики и сигнализации. Вынесение этих устройств из оболочки уве,яичит и.х безотказность.

КОММУТАЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АНПАРАТ ДЛЯ ВЗРЬШООПАСНОЙ СРЕДЫ, содержащий взрывонепронинаомук) обо.точку. вводную и пыводнук) каме)ы, коммутационную камер , разъе диинтгль, искро6с; оцасн1)1е цегш. i -кроопасные цепи и источник 11итяння с искробезонас ным , отличающийся тем. что. с цель о снижения MaccnrafiapHTHijix параметров, нои1111мения надежности и упроничшя экснлуатании, он снабжен элементами улектрическпй развязки но игкробезоппсному напряжению, и(,гвозатитенного исHo.iiieHiiH, в KOTopoi ; р,чзмен1ены нскробезонасные цепи, электрически соедине1И1ые с искроонасными цепями посредством элеме1ь тпв электрической развязк 1 но искробезо пасному напряже1И1Ю. Г1 1ичем источник нитания подключен к вводной камере со сто роны входа разъединителя. (Л

,-о

е