Устройство для разделения искроопасных и искробезопасных электрических цепей Советский патент 1981 года по МПК E21F9/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ИСКРООПАСНЫХ И ИСКРОБЕЗОПАСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Изобретение относится к средствам техники безопасности, а точнее к средствам предотвращения взрывов во взрывоопасных производствах (кроме объектов по производству и хранению взрывчатых веществ) и предназначено для разделения искроопасных и искробезопасных электрических цепей.

Известно ycTpoplcTBO (блок сигнализации типа БСТД), предназначенное для защиты искробезопасных электрических цепей.

Это искроразделительное устройство состоит из источника питания, ограничительных сопротивлений и специальных разделительных реле типа РДУГ 1.

Однако наличие индуктивности во входных искробезопасных цепях и определенного значения номинального тока реле не дает возможности использовать такой искроразделительный элемент на больших длинах. Кроме того, выход из строя источника питания приводит к отказу в работе всех искробезопасных цепей.

Известно также устройство для разделения искроопасных и искробезопасных

электрических цепей, которое состоит из усилителя, взрывонепроницаемой оболочки и источников питания искроопасных и искробезопасных цепей. Наличие взрывонепроницаемой оболочки делает возможным размее щение устройства во взрывоопасной зоне 2.

Однако при этом кабели с искроопасными цепями находятся во взрывоопасной зоне, а нарущение кабеля может привести к взрыву. Кроме того, в этом устройстве

10 существует гальваническая связь источников питания искроопасных и искробезопасных цепей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для разделе5 ния искроопасных и искробезопасных электрических цепей, состоящее из датчика, выходного блока и искроразделительного блока, включающего источник питания сопротивлений и разделительный элемент И,

ограничительный резистор 3.

Наличие сосредоточенной индуктивности обмотки реле в искробезопасных электрических цепях и определенного значения

номинального тока реле не дает возможности использовать такой искроразделительный элемент на больших длинах. Источник питания искроразделительных цепей мощный, большого габарита и веса. Выход из строя источника питания приводит к отказу в работе всех искроразделительных цепей.

Цель изобретения - увеличение длины и уменьшение сечения проводов искробезопасной цепи, а также повышение надежности искроразделительного элемента.

Поставленная цель достигается тем, что искроразделительный блок снабжен преобразователем постоянного напряжения в импульсное и преобразователем импульсного напряжения в постоянное, причем входы преобразователя постоянного напряжения в импульсное соединение с датчиком и с источником питания, а выход - со входом разделительного элемента, выход которого подключен к преобразователю импульсного напряжения в постоянное, соединенному с источником питания и выходным блоком.

Вынесение сосредоточенной индуктивности разделительного элемента из искробезопасных цепей и преобразование постоянного тока в импульсное позволяет уменьшить ток в искробезопасных цепях, а следовательно, увеличить длину и уменьшить сечение проводов в этих цепях. При этом расширяется область применения устройства с датчиками общепромышленного исполнения, не имеющих собственного источника питания и сосредоточенной индуктивности и емкости, в помещениях, где по условиям работы могут образовываться взрывоопасные смеси, включая 3 и 4-ю категории групп Т1, Т2, ТЗ, Т4, Т5.

Питание искроразделительных цепей осуществляется от двух источников постоянного тока. Выход из строя одного из источников питания не приводит к отказу в работе искроразделительного элемента.

На фиг. 1 представлена блок-схема искроразделительного устройства.

Устройство содержит искроразделительный блок 1, источники 2-4 питания, преобразователи 5 и 6, разделительный элемент 7, выходное устройство 8 и датчик 9.

Искроразделительный блок 1 устанавливается в невзрывоопасной зоне. Датчик 9 находится во взрывоопасной зоне.

Источники 2 и 4 питания осуществляют питание цепей преобразователя 5 непосредственно и через контакт датчика 9, источник 4 питания осуществляет питание преобразователя 6 и выходного устройства 8.

По сигналу датчика 9 преобразователь 5 преобразует постоянное напряжение в импульсное, которое подается на разделительный элемент 7. Преобразователь 6 преобразует импульсное напряжение разделительного элемента 7 в постоянное, поступающее затем на вход выходного устройства 8.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании контакта датчика 9 образуется зарядная цепь конденсатора С1 через входной резистор R1, который одновременно выполняет функцию ограничительного резистора искробезопасной цепи. При достижении на конденсаторе С1 определенного значения напряжения открывается переход Э-Б1 транзистора VT1 и конденсатор разряжается через первичную обмотку трансформатора Т1. После разряда конденсатора переход Э-Б1 закрывается, следует заряд конденсР ора и цикл повторяется.

При разряде конденсатора через первичную обмотку трансформатора Т1 во вторичной обмотке появляется импульс напряжения, который открывает транзистор VT2 на время длительности импульса. Время открытого состояния транзистора VT2 достаточно для разряда конденсатора С2. Частота следования импульсов такова, что в период паузы между импульсами конденсатор С2 заряжается до напряжения ниже 25 напряжения стабилизации стабилитрона УД2. Поэтому на базу транзистора VT3 открывающее напряжение не подается.

При размыкании контакта датчика 9 преобразователь 5 не выдает импульсы, во вторичной обмотке трансформатора Т1 импульсы отсутствуют. На вход преобразователя 6 импульсы не поступают. При этом транзистор VT2 закрыт, конденсатор С2 заряжается до напряжения, равного напряжению стабилизации стабилитрона УД2 плюс напряжение на переходе Б-Э транзистора VT3. Транзистор ТЗ открывается и находится в открытом состоянии до замыкания контакта датчика 9.

Использование в устройстве преобразо40 вателя постоянного напряжения в импульсное дает возможность значительно увеличить длину и одновременно уменьшить сечение проводов искробезопасных цепей за счет уменьшения тока и исключения индуктивности разделительных элементов из этих цепей. При этом расщиряется область применения датчиков общепромышленного исполнения, не имеющих собственного источника питания и сосредоточенной индуктивности и емкости, в помещениях, где по 5Q условиям работы могут образовываться взрывоопасные смеси, включая 3 и 4-ю категории групп Т1, Т2, ТЗ, Т4, Т5.

Формула изобретения

Устройство для разделения искроОпасных и искробезопасных электрических цепей, содержащее датчик, выходной блок и

искроразделительный блок, включающий источник питания, разделительный элемент и ограничительный резистор, отличающееся тем, что, с целью увеличения длины и уменьшения сечения проводов искробезопасной цепи, искроразделительный блок снабжен преобразователем постоянного напряжения в импульсное и преобразователем импульсного напряжения в постоянное, причем входы преобразователя постоянного напряжения в импульсное соединены с датчиком источника питания, а выход со сходом разделительного элемента, выход которого подключен к преобразователю импульсного

напряжения в постоянное, соединенному с источником питания и выходным блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

./

«sj

A

:з &.