Искробезопасная система переменного тока Советский патент 1979 года по МПК E21F9/00 H02H7/26 

Система предназначена для использования в аппаратуре связи, работающей во взрывоопасных средах угольной, нефтяной, химической и газовой промыитленности. Известны искробезопасные системы переменного тока, содержащие искробезопасный источник и индуктивные нагрузки, шунтированные стабилитронными или стабплитзоггно-емкостными шунтами 1. В таких системах не удается получить повышенную искробезопасную мощность изза малой эффективности искрогасящих шунтов. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является искробезопасная система переменного тока, содержащая диодно-тиристорный шунт 2. Система состоит из искробезопасного источника, к которому через линию подключены катоды тиристоров, между анодами которых включена индуктивная нагрузка, шунтированная емкостью. Тиристоры, з СБОЮ очередь, шунтированы встречно вклю ценными диодами. Управляющие электроды тиристоров через резисторы подключены к катодам противоположно включенных тиристоров. Недостаток такой системы заключается в том, что при подключении нескольких параллельных нагрузок общая емкость системы становится значительной, что препятствует появлению сигнала о начале коммутац::и в блоке быстродействующей искрозащиты источника питания и в результате не позволяет повысить в такой системе искробезопасной мощности. Кроме того, в диапазоне звуковых частот увеличение емкости цени ухудшает режим работы аппарату ры связи. Такпм образом, известные CIJCTCмы не позволяют получить в нагрузке повышенную искробезопасную мощность п диапазоне ЗВУКОВЫХ частот. Целью изобретения является повышение искробезопасной мощности, нагрузки в диапазоне зв ковых частот. Это достигается тем, что в нскробезопас ной системе переменного тока трансформатор нагрузки дополнительно снабжен эталонной обмоткой и выпрямительными мостами, подключенными к эталонной и первичной обмоткам, параллельно выходу каждого глоста подключены тиристоры, зашунтироваипые резисторами, кроме того, тиристор эталонной обмотки зашунтирован конденсатором, аноды тиристоров соединены друг с другом, а управляющий электрод каждого подключен непосредственно к катоду встречно включенного тиристора.

На чертеже приведена схема системы.

Система состоит из источника питании / и параллельных нагрузок 2, 3, 4. Каждая из нагрузок представляет собой трансформатор 5 с первичной сбмоткой 6, подключенной к линии связи. Вторичная обмотк;: подключена к нагрузке 7, например громкоговорителю. Каждый из трансформаторов нагрузки снабжен-эталонной обмоткой 8, полностью идентичной первичной. К первичной и эталонной обмоткам подключены выпрямительные мосты 9, 10. К мостам по.;ключены резисторы //, 12 и тиристоры /о, 14. Кроме того, к мосту эталонной обмотки подключен конденсатор 15.

Схема работает следующим образом.

Принормальной работе, когда в цепи нагрузки протекает синусоидальный ток и коммутации отсутствуют, разность потенциалов между точками а и д (переход управляющий электрод - катод тиристора 14) равна нулю, так как об.мотки 6 vi 8 имеют одинаковое число витков, а выпрямляющие мосты включены встречно. Следовательно, тиристор 14, подключенный к линии через мост, заперт. Тиристор 13 эталонной обмотки также заперт, так как между управляющим электродом и катодом разность потенциалов равна нулю. При размыкании цепи нагрузки напряжение на ней возрастает скачком. В результате между точками и и о1 возникает разность потенциалов, так как напряжение на обмотке 6 и между точками бис возрастет, а на обмотке 8 и между точками а к б останется неизменным, так как к последним подключен конденсатор 15.

Ток через управляющий электрод пройдет по следующему пути: от точек в илк г (в зависимости от полярности в момент коммутации) через резистор 11, управляющий электрод-катод тиристора 14, по днодам моста 10 на противоположный конец обмотки. Конденсатор 15 служит также для формирования управляющего импульса.

Появление напряжения на управляющем переходе тиристора 14 вызывает его срабатывание, происходит щунтирование линии н за счет этого ограничивается энергия, поступающая в разряд.

При коротком замыкании линии связи срабатывает вспомогательный тиристор 13, подключенный к эталонной обмотке. Его срабатывание обеспечивается за счет импульса тока, проходящего через управляющий электрод тиристора 13, конденсатор /J и резистор 12, Тиристор 13 срабатывает и щунтирует эталонную обмотку 8. Обмотка 6 при этом закорочена искрообразующиы

механизмом. При размыкании линии связи к управляющему переходу тиристора // приложится положительная разность потенциалов, тиристор сработает и защунтирует обмотку 6.

Изобретение позволяет реализовать в водородо-воздущной среде системы связи с искробезопасной мощностью 25 Вт в диапазоне звуковых частот.

Формула изобретения

Искробезонасная система переменного тока, содержащая искробезопасный источник питания, двухпроводную линию связи, трансформатор нагрузки с тиристорами, резисторами и конденсатором, подключенными к его первичной обмотке, отличающаяся тем, что, с целью повыщения искробезопасной мощности нагрузки в диапазоне звуковых частот, трансформатор нагрузки снабжен эталонной обмоткой и выпрямительными мостами, подключенными к эталонной и первичной обмоткам, нараллельно выходу каждого моста подключены тиристоры, защунтированные резисторами, кроме того, тиристор эталонной обмотки защунтирован конденсатором, аноды тиристоров соединены друг с другом, а управляющий электрод каждого подключен непосредственно к катоду встречно включенного тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 354590, кл. Н 04 В 15/02, 02.12.69.

2.Авторское свидетельство СССР № 288107, кл. Н 02 Н 7/26, 17.10.69.