УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ В ШАХТНЫХ СЕТЯХ, ОПАСНЫХ ПО ГАЗУ И ПЫЛИ Советский патент 1968 года по МПК H02J3/18 H02H9/08 

Известны устройства для компенсации емкостных токов в шахтных сетях, опасных по газу и пыли, в которых датчик, измеряющий емкость сети под рабочим напряжением, передает сигнал через генератор на компенсирующий дроссель, что позволяет получить зависимость индуктивности компенсирующего дросселя от емкости сети.

Однако устройства с усилителем, питаемым стабильным напряжением от постороннего источника, обеспечивают искробезопасность его измерительной цепи лишь при чрезвычайно низком опорном напряжении, недостаточном для надежной работы устройства. Наличие большого количества каскадов, имеющих небольшие сопротивления обратной связи, не позволяет простыми средствами обеспечить стабильную работу при высоких температурах окружающей среды. Это значительно усложняет использование подобных устройств в шахтных сетях, опасных по газу и пыли.

Отличие предлагаемого .устройства состоит в том, что, с целью обеспечения искробезопасности, температурной стабильности и упрощения устройства, указанный датчик включен в цепь обратной связи генератора, выход которого через схему сравнения, определяющую рабочий диапазон емкости сети, подключен к компенсирующему дросселю.

Принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

В отличие от известных усгройств измерение емкости сети в предложенной схеме осущесгвляется самим генератором типа LC с емкостной обратной связью. Генератор собран на полупроводниковом триоде TI. Емкость сети относительно земли через устройство присоединения, состоящее из соединенных в звезду

конденсаторов Cf,, Сд и С, и фильтра, настроенного на частоту 50 гц, состоящего из дросселей Др и Др и конденсаторов Ci и Сз, и конденсатор Сз подключена параллельно сопротивлению обратной связи генератора.

Очевидно, при изменении емкости сети обратная связь по переменному току в генераторе изменяется, что ведет к изменению выходного напряжения генератора. Выходное напряжение генератора линейно зависит от емкости сети,

начиная с определенной эквивалентной емкости, подключенной параллельно сопротивлению RI. Величиной емкости конденсатора Си регулируется емкость сети, начиная с которой выходное напряжение генератора линейно зависит от емкости сети. В предложенном устройстве напряжение генератора линейно зависит от емкости сети при емкостях выше 0,1 мкф на фазу. Такую величину емкости сети компенсирует дроссель Д/7з при отсутствии тонеобходимо, чтобы входное напряжение на усилителе отсутствовало при емкости сети, равной 0,1 мкф на фазу, а при увеличении емкости сети входное напряжение на усилителе должно быть равно разности между выходным напряжением генератора при данной емкости сети и при емкости 0,1 мкф на фазу. В этом случае напряжение на входе усилителя и, следовательно, ток управления дросселя Д/оз будут линейно зависеть от емкости сети. Такую функцию выполняет схема сравнения, состоящая из диода Д и сопротивлений Rz и . При отсутствии выходного напряйсения генератора через диод Д протекает постоянный ток, определяемый сопротивлением R и напряжением питания.

При появлении на вторичной обмотке трансформатора Tpi иеременного напряжения через сопротивление Rz и диод Д1 протекает переменный ток. Если этот ток меньше постоянного тока, протекающего через диод Д, последний остается все время открытым и переменная составляющая на входе усилителя равна нулю. Когда величина переменного тока, протекающего через сопротивление R,, становится больще постоянного тока, протекающего через диод Д1, при протекапии переменного тока в запорном направлении диод Д запирается. В этом случае напрял ение, пропорциональное разности между напряжением на вторичной обмотке трансформатора Тр, при котором максимальное значение переменного тока, протекающего через диод Дь равно постоянному току, протекающему через этот диод, и напряжением на выходе генератора, подается на вход двухкаскадного усилителя. После усиления напряжение, пропорциональное емкости сети, подается на обмотку управления дросселя ДрзДроссель Дрз презназначен для .компенсации емкости сети. Его обмотки Wi и W, соединенные согласно, подключены между нулевой точкой, образованной конденсаторами С, Cg и Ср и землей. Изменяя индуктивность дросселя Дрг, можно настроить колебательный

контур, образованный дросселем ) емкостями Сд, Сд и С и емкостью сети, на частоту напряжения сети и, тем самым, скомпенсировать емкостный ток утечки. Магнитопровод дросселя Дрз набран из Шобразных пластин. Обмотки W и W-i помещены на крайних стержнях магнитопровода. На среднем стержне помещены обмотка управления Wy и обмотка обратной связи WQC При изменении управляющего тока результирующий поток в крайних стержнях меняется, вызывая в них изменение величины индукции, что приводит к изменению индуктивности дросселя Дрз- Обмотка Woe предназначена для уменьшения величины тока управления, необходимого для компенсации емкости сети, и, таким образом, для уменьшения мощности выходного каскада усилителя. Прибор, включенный в цепь обмотки управления дросселя Д/з,, измеряет величину емкости сети.

Предмет изобретения

Устройство для компенсации емкостных токов в щахтных сетях, опасных по газу и пыли, содержащее датчик, измеряющий емкость сети под рабочим напряжением и передающий сигнал через генератор на компенсирующий дроссель, отличающееся тем, что, с целью обеспечения искробезопасности, температурной стабильности и упрощения устройства, указанный датчик включен в цепь обратной связи указанного генератора, выход которого через схему сравнения, определяющую рабочий диапазон емкости сети, подключен к компенсирующему дросселю.