Устройство обеспечения искробезопасности выходных цепей источника питания Советский патент 1987 года по МПК E21F9/00 

11281681

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в энергоемких искробезопасных системах

на гфедприятиях со взрывоопасной атмосферой, в том числе на предприятиях горной, Нефтехимической и газовой промышленности.

Целью изобретения является повышение чувствительности искрозащиты и увеличение ее надежности.

На чертеже изображено устройство обеспечения искробезопасности выходных цепей источника питания.

Устройство содержит источник 1 поfO

динены к катодам диодов элемента И через токоограничительные резистор 20 к анодам дополнительных диодов Устройство работает следующим о разом.

При включении выключателя 2 ток заряда конденсатора 5 через резист 6 формирует тестовый импульс. Ток тового импульса, проходя через дро сель 3, вызывает на его выводах Э самоиндукции. Этот сигнал через д ды 4 и конденсаторы 16 поступает вход усилителей 17. Выходные сигн резервированных усилителей поступ

стоянного тока, выключатель 2, дрос- одновременно на входы элемента И,

20

25

30

сель 3, включенный между минусовым выводом источника 1 постоянного тока и общей шиной устройства. Диодный мост на диодах 4 одной диагональю соединен с дросселем паралле.льно. Между общей шиной устройства и его положительным выводом подключен формирователь тестового импульса, сос- тоя 11;ий из дросселя 3, конденсатора 5 и резистора б, и тиристор 7 искрозащиты. Управляющий электрод тиристора искрозащиты соединен с катодами дополнительных диодов 8. Устройство также содержит узел задержки включения искрозащиты,-выполненный на транзисторе 9, резисторе 10, диоде 11 и конденсаторе 12. Выход узла задержки подключен к точке соединения конденсатора 5 и резистора 6.

35

Узел задержки обеспечивает задержку включения искрозащиты на время, равное или больше длительности тесто- .вого импульса.

К выходному пололсительному выводу 40 устройства подключен резистор 13, вторым выводом соединенный с анодами диодов 14 и управляющим электродом тиристора 15 включения нагрузки, включенного своим катодом к общей 45 шине устройства, а анодом - к отрицательному устройству. Диоды 14 и резистор 13 образуют элемент И.

Кроме того, устройство содержит усилительные каналы с дву- или более 50 кратным резервированием. Вход каждого канала с помощью высокочастотных фильтров на конденсаторах 16 подключен к второй диагонали упомянутого диодного моста. Усилительные каналы 55 выполнены на основе усилителей 17 (на интегральных микросхемах) и дис)ферен- циальных цепочках 18 и 19, с помощью которых выходы усилителей 17 подсоевыполненного на диодах 14, и при личии всех сигналов на его входах его выходной сигнал включает тири тор 15 ггодключения нагрузкг-т Т Т ким образом, нагрузка подключена выходным цепям только з случае по ной исправн ости всех усилз телей, результат выполнения контроля фун ционирования системы.

Выходные цепи усилителей подкл ны также через дифференцирующие ц почки и элемент ИЛИ, состоя ций из токоограничивающих резисторов 20 дополнительных диодов 8, к управл ю цему злекТроду- тиристора 7 искро upiTbr, однако в момент тестировани усилителей включение тиристора 7 крозащиты не происходит, так как время формирования тестовог о импу са вырабатывается задер;ка п1:ый импульс, воздействующий на транзист 9, осуществляющий задержку подклю чения управляющего электрода тир стора 7 искроза1яиты к выходам усил телей 17.

После окончания задержанного им пульса транзистор 9 закрьгвается и искрозащита может быть вклгочена од ним или несколькими усилителями ч рез элемент ИЛИ при появлении изме нений тока нагрузки, например при коммутации этой цепи. Таким образо после окончания действия импульса задержки искрозащита переходит в ждущий режим, при котором на нагру ку поступает напряжение питания. В случае изменения тока нагрузки во никает ЭДС самоиндукции i-ia дроссел 3j пропорциональная скорости измен ния тока. Этот сигнал с помощью фи тра 16 высоких частот подается на усилитель с резервированием. Усиле ный сигнал поступает через злемел

динены к катодам диодов элемента И через токоограничительные резисторы 20 к анодам дополнительных диодов 8. Устройство работает следующим образом.

При включении выключателя 2 ток заряда конденсатора 5 через резистор 6 формирует тестовый импульс. Ток тестового импульса, проходя через дроссель 3, вызывает на его выводах ЭДС самоиндукции. Этот сигнал через диоды 4 и конденсаторы 16 поступает на вход усилителей 17. Выходные сигналы резервированных усилителей поступают

одновременно на входы элемента И,

0

5

0

5

0 5

0 5

выполненного на диодах 14, и при наличии всех сигналов на его входах его выходной сигнал включает тиристор 15 ггодключения нагрузкг-т Т Таким образом, нагрузка подключена к выходным цепям только з случае полной исправн ости всех усилз телей, как результат выполнения контроля функционирования системы.

Выходные цепи усилителей подключены также через дифференцирующие цепочки и элемент ИЛИ, состоя ций из токоограничивающих резисторов 20 и дополнительных диодов 8, к управля- ю цему злекТроду- тиристора 7 искроза- upiTbr, однако в момент тестирования усилителей включение тиристора 7 искрозащиты не происходит, так как во время формирования тестовог о са вырабатывается задер;ка п1:ый импульс, воздействующий на транзистор 9, осуществляющий задержку подключения управляющего электрода тиристора 7 искроза1яиты к выходам усилителей 17.

После окончания задержанного импульса транзистор 9 закрьгвается и искрозащита может быть вклгочена одним или несколькими усилителями через элемент ИЛИ при появлении изменений тока нагрузки, например при коммутации этой цепи. Таким образом, после окончания действия импульса задержки искрозащита переходит в ждущий режим, при котором на нагрузку поступает напряжение питания. В случае изменения тока нагрузки возникает ЭДС самоиндукции i-ia дросселе 3j пропорциональная скорости изменения тока. Этот сигнал с помощью фильтра 16 высоких частот подается на усилитель с резервированием. Усиленный сигнал поступает через злемелт

31

ИЛИ, диоды 8 и включает тиристор 7 искрозащиты. При этом происходит отключение тиристора 15 включения нагрузки.

Таким образом, использование уси- лительного канала с резервированием позволяет управлять тиристорным клю

чом при незначительном изменении тока в нагрузке, т.е. повысить чувствительность искрозащиты. Это позволяет повысить уровень искробезопас- ной мощности в нагрузке за счет сокращения длительности разрядов в коммутируемых цепях.

Составитель Л. Виноградов Редактор Г. Волкова Техред М.Ходанич Корректоре. Луговая

7233/25

Тираж 430 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4