Способ обеспечения искробезопасности индуктивных нагрузок Советский патент 1988 года по МПК E21F9/00 

4ь ё

сл

Изобретение относится к способам обеспечения искробезопасности индуктивных нагрузок систем автоматики и Телемеханики, применяемых в шахтах, опасных по газу или пыли и во взрьюо- опасных помещениях предприятий химической, газовой и нефтяной промышленности ,

Цель изобретения - повышение nepeДаваемой искробезопасной мощности,

На фиг. 1-5 показаны варианты уст- | ойства, реализующего способ.

Способ заключается в том, что при размыкании (фиг, 1) на выходе источни ka питания (нагрузка отключена) дифференциальное уравнение переходных процессов в цепи записывается в виде

Е ipRo Up,

- ЭДС источникаi

-ограничительное сопротивление j

- ток в разряде 25

f-)напряжение на разряде,

разряде изменяется по закону

Е -Up

р

Дифференциальное уравнение, опи- icывaющee переходной процесс в индуктивной цепи с диодным шунтом, при ;падении напряжения на нагрузке мень- ше напряжения зажигания дуги, имеет вид

: Е - ipRo + v,- и, Up, ,

где и q - падение напряжения на сопротивлении шунтирующего диода;

Ua - падение напряжения на сопротивлении последователь- кого диода, Ток в разряде равен

Е - и р + - Uji IP g--

При и л, Ua выражение для тока в разряде принимает вид

Е - Up

1Р -R;-

Т.е, оно не отличается от аналогичного уравнения для омического источс

g

|5

0

5

30,

-д

35

40

50

55

ника питания, следовательно, и энергии, поступающие в разряд из этих цепей, равны.

Устройство, реализующее способ (фиг, 5), состоит из двух развязывающих диодов 1 и 2, двух тиристоров 3 и 4, двух резисторов 5 и 6, двух конденсаторов 7 и 8, двух полуобмо- ток I и II разделительного трансформатора 9,

Устройство работает следующим образом,

В нормальном режиме в зависимости от полярности приложенного напряжения по полуобмоткам 1 и II разделительного трансформатора протекает ток,- Тиристоры 4 и 3 не включаются, так как частота среза RC-фильтра на элементах -5 и 7, 6 и 8 превьшает частоту питающего напряжения.

При возникновении аварийного разряда во внешней искробезопасной цепи напряжение на индуктивной нагрузке уменьшается на величину катодного падения напряжения на разрядном промежутке,

При положительной полярности напряжения относительно среднего вывода трансформатора II начинает разряжаться конденсатор 7 через управляющий переход тиристора 4, резистор 5, Тиристор 4 включается, закорачивая .полуобмотку трансформатора II, В ре- зультате магнитная энергия рассеивается на тиристоре 4. Вторая цепь будет работать аналогично при отрицательной полярности питающего напряжения ,

Таким образом, устройство позволяет повысить искробезопасную мощность, сократить время контрольных испытаний на искробезопасность и повысить производительность труда при разработке искробезопасной аппаратуры,

Аналогичньй вывод имеет место и прн использовании других типов искро- защитных полупроводниковых элементов.

Последовательные полупроводниковые шунты обладают нелинейной вольтампер-. ной характеристикой. Поэтому их применение позволяет повысить искробезопасную мощность по сравнению с простым снижением тока за счет увеличения ограничительного сопротивления источника питания. Кроме-того, вьтол- ненный в соответствии с предлагаемым способом полупроводниковый шунт делает абсолютно безопасньм подключение индуктивной нагрузки к искробезопас- ным источникам питания. Это дает возможность .сократить время проведения контрольных испытаний за счет исключения из них данных испытательных режимов .

Формула изобретения

Способ обеспечения искробезопас- ности индуктивных нагрузок, заключающийся в том, что цепь с током, создаваемым индуктивной нагрузкой после ее коммутации, закорачивают полупроводниковым шунтом, отличающийся тем, что, с целью повышения искробезопасной нагрузки, измеряют падение напряжения на полупроводниковом шунте и на эквивалентном. элементе, сравнивают их и при равенстве падений напряжений на них ток, создаваемый индуктивной нагрузкой, замыкают через эквивалентный элемент

Изобретение предназначено для обеспечения искробезопасности индуктивных нагрузок систем автоматически и телемеханически, применяемых во взрывоопасных предприятиях горной, химической, газовой и нефтяной пром- сти. С целью повьппения передаваемой искробезопасной мощности измеряют падение напряжения на полупроводниковом шунте, которым закорачивают цепь с током, создаваемым индуктивной нагрузкой после ее коммутации, и на эквивалентном элементе. Сравнивают эти надряжения и при их равенстве ток создаваемый индуктивной нагрузкой, замыкают через эквивалентный элемент. Последовательные полупроводниковые ,шунты обладают нелинейной вольтаютер- ной хар-кой. Их применение позволяет повысить искробезопадную мощность. При этом подключение индуктивной нагрузки к искробезопасным источникам становится абссытютно безопасным. 5 ил,

/

и

ТТП

Cifff a 7 Ту

V.P- ТХ 7

ДатVUH

7

Дот чин

cftuzS