Способ обеспечения искробезопасности шахтных источников питания Советский патент 1991 года по МПК E21F9/00 

вым значением, при котором искробезопас- ность нарушается. Если выходной ток превышает заданный или напряжение на дополнительном сопротивлении превышает пороговое значение, то выделяют сигнал, которым воздействуют на устройство, отключающее источник питания.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, реализующего данный способ.

Источник питания содержит источник энергии 1, сопротивление 2 и индуктивность 3. Параллельно источнику питания подключен тиристор 4, управляющий переход которого подключен к измерительному резистору 5 через пороговое устройство (стабилитрон) 6 и разделительный диод 7. Параллельно выходной цепи источника дополнительно подключены конденсатор 8, который является дополнительным искробезопасным источником энергии, и последовательно с ним ограничительный резистор 9. Общая точка конденсатора 8 и резистора 9 подключена к входу устройства сравнения 10, выход которого подключен через разделительный диод 11 к управляющему переходу тиристора 4. Емкость конденсатора 8 выбирают такой, чтобы ее энергия, выделяющаяся в разряде при коротком замыкании, не была достаточной для воспламенения газовой смеси.

При нормальной работе, когда конденсатор 8 заряжен до напряжения источника, напряжение на резисторе 9 равно нулю и на вход сравнивающего устройства 10 сигнал не поступает.

При коротком замыкании цепи уже в первый момент на резисторе 9 выделяется полное напряжение конденсатора 8, которое равно выходному напряжению источника 1, и это напряжение подается на вход сравнивающего устройства 10. Если индуктивность 3 имеет значительную величину (например, сотни мГн), то в начальный момент напряжение на резисторе 5 практически не изменяется и на вход тиристора 4 сигнал от этого сопротивления не поступает. Таким образом, в данном способе формируется сигнал в самом начале короткого замыкания, причем величина этого сигнала в первый момент максимальна и не зависит от срабатывания тиристора 4, чем обеспечивается его надежное включение.

При подключении дополнительной нагрузки напряжение на выходе источника 1

изменяется на Ли за счет перераспределения напряжения между сопротивлениями источника. При этом, чем меньше эквивалентное сопротивление нагрузки, тем больше Д U, при коротком замыкании A U равно напряжению на конденсаторе 8. С уменьшением сопротивления нагрузки соответственно увеличивается и ток нагрузки. Предельному значению искробезопасного

тока соответствует некоторое значение AU. AU при произвольном изменении сопротивления нагрузки выделяется на резисторе 9. Эта величина сравнивается в устройстве сравнения 10 с предельно допустимым Д UH и в случае A U Д 1)н на выходе устройства 10 формируется сигнал, включающий тиристор 4.

Таким образом, источник отключается только при подключении дополнительной

нагрузки, вызывающей увеличение тока до искроопасного значения, а также при коротком замыкании.

Использование способа позволяет повысить надежность срабатывания искрозащиты источника питания при его перегрузке

и коротком замыкании за счет увеличения

сигнала, необходимого для отключения и

уменьшения времени его формирования.

За счет этого сокращается время существования электрического разряда, способного воспламенить взрывоопасную атмосферу.

Формула изобретения Способ обеспечения искробезопасности шахтных источников питания, заключающийся в том, что формируют сигнал задания, сравнивают его с сигналом, пропорциональным току в цепи, и при превышении которого над сигналом задания

формируют сигнал отключения источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания искрозащиты при коротком замыкании цепи и перегрузке, формируют сигнал, пропорциональный скорости изменения тока короткого замыкания, и сравнивают его с сигналом, пропорциональным напряжению источника питания, и при превышении сигнала, пропорционально скорости изменения тока короткого замыкания, над сигналом, пропорциональным напряжению источника питания, формируют дополнительный сигнал отключения источника питания.

//

wto

:8

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для обеспечения безопасной передачи электрической энергии от источников питания к нагрузке в шахтах, опасных по газу и пыли. Целью изобретения является повышение надежности срабатывания искрозащиты при коротком замыкании цепи и перегрузке. Для этого параллельно источнику питания подключают дополнительный искробезопасный источник и дополнительное сопротивление. Подключают нагрузку. Контролируют ток в выходной цепи и напряжение на дополнительном сопротивлении, подключенном последовательно с дополнительным искробезопасным источником. Сравнивают выходной ток с заданной величиной, а напряжение на дополни- тельном сопротивлении с пороговым значением. При превышении током заданного или напряжением порогового значения выделяют сигнал, которым воздействуют на устройство, отключающее источник питания. 1 ил. Параллельно источнику подключают последовательное соединение дополнительного искробезопасного источника и дополнительного сопротивления. Подключают нагрузку. Контролируют ток в выходной цепи, а также напряжение на дополнительном сопротивлении, подключенном последовательно с дополнительным искробезопасным источником. Сравнивают выходной ток с заданной величиной, а напряжение на дополнительном сопротивлении - с порогеСЛ С о 00 О ю

5 -CZZb