Искрозащитный барьер Советский патент 1993 года по МПК E21F9/00 H02H7/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в горной промышленности, в частности в искробезопасной шахтной связи.

Цель изобретения - увеличение передаваемой искробезопасной мощности.

На чертеже представлена схема устройства.

Искрозащитный барьер содержит преобразователь постоянного тока в постоянный 1 с блоком управления 2 с генератором высокой частоты, трансформаторной развязкой 3 искроопасной и искробезопасной цепей, ограничителем тока до искробезо- пасного значения 4, выпрямителем 5. Введены: датчик 6 с чувствительными элементами контроля напряжения 7, контроля тока 8, контроля первой производной напряжения 9, Трансформатор 3 выбран малоиндуктивным. Позицией 10 обозначен источник питания, позицией 11 - нагрузка, позицией 12 - место разряда. Позициями 13 и 14 - искроопасные и искробезопасные цепи. Преобразователь постоянного тока в постоянный 1 с блоком управления 2 и генератором, а также ограничитель тока 4 включены в искроопасную цепь 13, а выпрямитель 5 - в искробезопасную 14. Чувствительные элементы контроля напряжения 7 тока 8 включены в искроопасную цепь 13 и подключены ко входу блока управления 2.

Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме чувствительный элемент контроля тока 8 измеряет ток нагрузки и не допускает превышения предельного значения передаваемой мощности, а при превышении предельного значения отключает блок управления 2.

В аварийном режиме (короткое замыкание 12 и коммутации цепи нагрузки) в искробезопасной цепи 14 возникает сигнал о начале разряда, который характеризуется скачком напряжения 8-10 В и появлением высокочастотной составляющей в кривой тока в функции времени в диапазоне 8-10 мГц. Этот сигнал проходит в искроопасную цепь 13 через трансформатор 3 благодаря его малой индуктивности, В трансформаторе 3 сигнал дифференцируется и на первичной обмотке трансформатора в момент возникС/1

с

оо

GO О СЛ

vj

О

СО

новения разряда появляется сигнал приращения напряжения, который попадает на чувствительный элемент контроля первой производной напряжения 9. Далее в процессе существования разряда через транс- Форматор продолжает проходить сигнал высокой частоты 1-10 мГц, который выделяется на чувствительном элементе контроля напряжения 7. Сигналы, выделенные в момент возникновения разряда и во время его „существования, с датчика 6 поступает на , блок управления 2, который запирает генератор,, останавливает преобразователь и отключает первичную обмотку трансформатора 3 от источника питания 10. Таким образом искрозащитный барьер обеспечивает искро- защиту, начиная с момента возникновения разряда, непрохождение энергии через искрозащитный барьер из источника питания в искробезопасную цепь и в разрядный промежуток 12.

Повышение искробезопасной мощности достигается за счет повышения чувствительности датчика начала разряда 6, что обеспечивает Сокращение времени прохождения энергии через преобразователь постоянного тока в постоянный 4 в выходную цепь и разряд. Высокая чувствительность датчика обеспечивается введением чувствительным элементом первой производной напряжения во входной цепи. В результате датчик срабатывает за время 1 мкс, при этом обеспечивается КПД барьера до 80-90%, так как в его токоограмйчительной цепи отсутствуют ограничительные резисторы, а ог0

5

0

5

0

5

раничение тока производится только во время существования разряда.

Формула изобретения Искрозащитный барьер, содержащий преобразователь постоянного тока в постоянный, состоящий из последовательно соединенных блока управления с генератором высокой частоты, ограничителя тока до иск- робезопасного значения, трансформатора развязки искроопасных и искробезопасных цепей и выпрямителя, при этом выход блока управления с генератором высокой частоты является выходом преобразователя постоянного тока в постоянный и включен в искро- опасную цепь, а выход выпрямителя является выходом преобразователя постоянного тока в постоянный и имеет выводы для включения в искробезопасную цепь, а выход выпрямителя является выходом преобразователя постоянного тока в постоянный и имеет выводы для включения в искробезопасную цепь, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения передаваемой искробезопасной мощности, дополнительно введены последовательно соединенные элемент контроля первой производной напряжения, элемент контроля напряжения, элемент контроля тока, выход которого является выходом искроопаснрй цепи, при этом управляющие выходы элементов контроля первой производной напряжения, напряжения и тока подключены к соответствующим входам блока управления, а трансформатор развязки искроопасных и искробезопасных цепей выполнен малоиндуктивным.

Использование: искрозащитный барьер относится к подземной связи, Сущность изобретения: с целью увеличения передаваемой искробезопасной мощности в искро- опасную линию связи введен датчик с чувствительными элементами контроля напряжения, тока и первой производной напряжения. Он включен в искроопасную цепь и подключен к блоку управления преобразователя постоянного тока в постоянный. 1 ил.