Искробезопасная система дистанционного питания Советский патент 1982 года по МПК E21F17/06 E21F9/00 

Изобретение относится к системам дистанционного питания,предназначенным для безопасной передачи электрической энергии от источника питания к нагрузке на предприятиях .сО взрывоопасной атмосферой.

По основному авт. св. W 675194 известна искробезопасная система дистанционного питания, содержащая источник питания с блоком искрозащиты, выполненным на динамическом элементе искрозащиты с датчиком начала разряда, кабельную линию с шунтами, разделяющими ее на секции и подключающими к линии связи нагрузку, при этом шунты выполнены в виде диодных мостов, вхЬды которых подключены к выходным выводам секций, а выходы - к входным выводам секций.

В известной системе при отключении (или обрыве) нагрузкив секции с отключенной нагрузкой уменьшаются потери напряжения, вследствие чего, увеличивается напряжение в каждой точке секции и энергия, запасенная распределенной емкостью секции. Увеличение энергии, запасенной распределенной емкостью секции, приводит к необходимости снижения величины напряжения и искробезопасной мощности дистанционного питания в режиме передачи энергии от источника, к нагрузке.

Цель изобретения - увеличение искробезопасной мощности дистанционного питания за счет уменьшения напряжения в секции с отключенной нагрузкой.

Указанная цель достигается тем,

10 что в искробезопасной системе дистанционного питания неразветвленный участок кабельной линии связи и каждая секция снабжены двумя тиристорами, причем катод первого и анод

15 второго тиристоров неразветвленного участка кабельной линии связи соединены с соответствунмцими выводами динамического элемента искрозащиты, а анод первого и катод второго ти.2( ристоров соединены с соответствукицими входньоми выходами неразветвленного участка кабельной линии связи, катоды первых тиристоров каждой секции подключены к отрицательному вы25ходному выводу диодного моста, а аноды этих тиристоров - к одному из входных выводов секции, аноды вторых тиристоров каждой секции подключены к положительному выходному вы30воду диодного моста, а катоды - к другому входному выводу секции, при этом между управляющим электродом и .анодом каждого тиристора вкл чен резистор. На чертеже представлена схема искробезопасной системы дистанционного питания. Система состоит из источника пит ния 1 с динамическим элементом искр защиты 2 и датчиком 3 начала разряд неразветвленного участка 4 кабельной линии связи, секций 5 и б, диод ных мостов 7, входы которых под ссэединены к выходным выводам секции 4, тиристоров 8, резисторов 9, соединяющих управляющий электрод каждого тиристора с его анодом, и нагрузок 10. Катод первого и анод второго тиристоров неразветвленного участка 4 -кабельной линии связи сое динены с соответствующими выводами динамического элемента искрозащиты 2, а анод первого и катод второго тиристоров соединены с соответствующими входными выводами неразве вленного участка 4, Катоды первых тиристоров секций 5 и 6 подключены к отрицательному выходному выводу диод ного моста 7, а аноды этих тиристоров - к одному из входных выводов секций 5 и б, аноды вторых тиристо ров секций 5 и б подключены к поло жительному выходному выводу диодного моста 7, а катоды - к другому входному выводу. секций 5 и б, В номинальном режиме передачи энергии от источника питания 1 в нагрузки 10 управляющие переходы тиристоров 8 смещены в прямом направлении током, протекающим через резистор 9 и переход управляющий электрод - катод каждого тиристора. При этом тиристоры 8 открыты, а в емкости линии связи запасается энергия, которая может быть источником воспламенения .йзрывоопасной среды. При возникновении в секции 4 разряда короткого замыкания датчик 3 начала разряда вырабатывает управляю щий сигнал, включающий динамический элемент искрозащиты 2, тиристоры 8 секции 4 выключаются и осуществляют энергетическую изоляцию секции 4 от энергии источника питания 1. Энергия запасенная в распределенной емкости секций 5 и б, не поступает в секцию 4, так как разряду распределенной ем кЬсти препятствуют встречно включенцые диоды мостов 7. При возникновении разряда коротко го замыкания в одном из ответвлений (например, в ответвлении 5), датчик 3 начала разряда вырабатывает управлякидий сигнал, включающий динамический элемент искрозащиты 2. При этом тиристоры 8 секции 4 выключаются и осуществляется энергетическая изоляция линии связи от энергии источника питания 1. Тиристоры 8 секции 5 включены и в разряд поступает энергия, запасенная распределенной емкостью секций 4 и 5. Энергия, запасенная распределенной емкостью секции б не поступает в разряд, так как разряду препятствуют встречно включенные диоды моста 7 и закрытые ти.ристоры 8 секции б. При отключении нагрузки 10, на пример в секции 5, уменьшаются потери напряжения в секции 5, увеличивается напряжение в каждой точке секции 5 и значение энергии, запасенной распределенной емкостью этой секции. При этом энергия разряда короткого замыкания в секции 5 также увеличивается и может превысить искробезопасное значение. Однако в этом случае выключаются тиристоры 8 секции 5, сопротивление их возрастает до 100 кОм - 1 МОм и распределенная емкость секции 5 заряжается до напряжения, величина которого определяется соотношением сопротивления закрытых тиристоров 8 и сопротивления утечки кабеля.При сопротивлении утечки кабеля 100 кОм/км и длине секции 5-1 км величина напряжения, до которого заряжается распределенная емкость секции 5, уменьшается в 2 - 10 раз. Таким образом достигается уменьшение энергии разряда короткого замыкания в секции 5 при отключении нагрузки 10, При обрыве на землю одного выходного вывода секции 4 и одного входного вывода секции 5 возможен обход одного тиристора 8, так как роль второго провода на участке между двумя нарушениями выполняет земля. Однако в этом случае в цепи питания нагрузки 10 сохраняется второй тиристор, который выключается при отключении нагрузки. Дополнение каждой секции двумя тиристорами обеспечивает повышение искробезопасной мощности систем дистанционного питания по разветвленHbjM кабельным линиям связи за счет уменьшения энергии секции при отключении нагрузок. Формула изобретения Искробезопасная система дистанционного питания по авт, ев, № 675194, отличающаяся тем, что, с целью увеличения искробезопасной мощности дистанционного питания за счет уменьшения напряжения в секции с отключенной нагрузкой, неразветвленный участок кабельной линии связи и каждая секция снабжены двумя тиристорами, причем катод первого и анод второго тиристоров неразветвленного участка кабельной линии

связи соединены с соответствующими выводами динамического элемента искроэащиты, а анод первого и катод второго тиристоров соединены с соответствующими входными выводами неразветвленного участка кабельной линии связи, катоды первых тиристоров каждой секции подключены к отрицательному выходному выводу диодного моста, а аноды этих тиристоров - к одному из входных выводов секции,

аноды вторых тиристоров каждой секции подключены к положительному выходному выводу диодного моста, а катоды - к другому входному выводу секции , при этом между управлякицим электтродс и анодом каждого тирисТора включен -резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1i Авторское свидетельство СССР 675194, кл. Е 21 F 17/06, 1977.

W