Искробезопасная система дистанционного питания Советский патент 1982 года по МПК H02H7/26 E21F9/00 

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

Известна искробезопасная система . питания, обеспечивающая ограничение поступления энергии в место повреждения из электрических элементов, установленных в нагрузке, с помощью . диодно-емкостных шунтов, подключенных к нагрузке. В этой системе нагрузка и шунтирующая ее емкость включены между.анодами двух тиристоров, причем катоды тиристоров подсоединены к линии, а управляющий электрод одного тиристора через сопротивление подключен к катоду другого тиристора l .

Недостатком известной системы питания является то, что при коротком замыкании запасенная в линии связи энергия беспрепятственно поступает в место повре йцения, что может привести к взрыву окружающей взрывоопасной атмосферы. Это обстоятельство вынуждает снижать искробезопасную мощность источника питания, ко- торой становится недостаточно для питания нагрузки с требуемой линией связи.

Наиболее близким к предлагаемой по тех нической сущности и достигаемому эффекту является искробезопасная система дистанционного питания, которая содержит источник питания с подключенным параллельно ему блокомо искрозащиты с датчиком начала разряда;

10 включенным на выходе источника , кабельную линию нагрузки и конденсатор с полярностью, противоположной заряду линии, подключенный к ней че.рез быстродействующий ключ.

15

Недостатком известного устройства является длительность подключения конденсатора к линии электропередачи.

Цель изобретения - повыигение искро20безопасной мощности источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что в искробезопасную систему дистанционного питания, содержащую источ25ник питания, параллельно которому подключен блок искрозащиты, датчик начала разряда, включенный на выходе источника питания, кабельную линию, нагрузку и конденсатор с полярностью 30 противоположной полярности зарядов каОельной линии, подключенный к упомянутой линии через быстродействующий ключ, этот ключ выполнен в виде мостового инвертора, два противоположных плеча которого выполнены на диодах, а два других - на тиристорах причем на плюсовой зажим источника питания включены анод одного диода и анод одного тиристора, между катодами которых включен конденсатор, к катоду первого диода подключен анод другого тиристора, к катоду пер вого тиристора подключен анод дру1ГОГО диода, катоды второго диода и .второго тиристора соединены с минусовым зажимом источника питания, а управляю1пие электроды тиристоров j соединены с датчиком начала разряда. На чертеже представлена предлагаемая CHCTiSMa. Система содержит источник 1 питания, блок 2 искрозащиты,выполненный на динамическом элементе искрозащиты с датчиком 3 начала разряда, кабельную линию 4, нагрузку 5, быстродействуюпий ключ, выполненный в виде инверторного моста, два плеча которого выполнены на диодах 6 и 7, а два других плеча - на тиристорах 8 и 9, в диагональ которого включен конденсатор 10. Зажимы источника пи тания обозначены + Узлы и элементы системы соединены следующим образом. На зажим + источника 1 включен анод диода 6 и анод тиристора 8, между катодами которых включен конденсатор 10. К катоду диода б под ключен анод другого тиристора 9, к катоду первого тиристора 8 подключен анод другого диода 7, катоды диода 7 и второго тиристора 9 соединены с за жимом - источника 1 питания, управ ляющие электроды тиристоров 8 и 9 со динены с датчиком 3 начала разряда блока 2 искрозащиты. . Система работает следующим образо При передаче энергии от источника 1питания к кагрузке 5 в нормальном режиме работы в распределенной вдоль кабельной линии 4 емкости запасается энергия. При возникновении разряда короткого замыкания в линии 4 связи датчик 3 начала разряда вырабатывает управляющие сигналы, включающие блок 2искрозащиты, который изолирует источник 1 питания от линии 4 связи и одновременно включает тиристоры 8 и Конденсатор 10, который в нормальном режиме был подключен через диоды б и 7 на зажимы источника питания, оказы вается включенным на линию связи полярностью, противоположной полярност линии связи-. Создается в результате контур из заряженного конденсатора 10 и емкости кабельной линии 4 связи Суммарная ЭДС такого контура равна нулю. Вследствие этого происходит бы стрый разряд емкостей в контуре без протекания, тока в месТе повреждения. Энергия, запасеннаяВ кабельной линии, не поступает к месту повреждения.. Предлагаемая система позволяет избавиться от влияния энергии, запасенной в кабельной линии формирующей взрывоопасный электрический заряд в месте повреждения. Параметры питания определяются только самим источником питания и примененным в нем видом ис.крозащиты.Целесообразность дистанционного питания определяется только падением напряжения в линии связи. Применение данной системы позволяет в значительно более широких масштабах организовать дистанционное питание потребителей во взрывоопасной атмосфере, например, на угольных шахтах. Предлагаемая система позволяет осуществить питание потребителей, удаленных от источника на расстояние до 10 км и отказаться от размещения части аппаратуры в тяжелых взрывобезопасных оболочках благодаря открывающейся возможности не подсоединять аппаратуру к силовой сети в взрывоопасных местах, что создает прямой экономический эффект за счет сокращения рабочей силы на обслуживание. Формула изобретения Искробезопасная система дистанционного питания, содержащая источник питания, параллельно которому включен блок искрозащиты, датчик начала разряда, включенный на выходе источника питания и связанный с блоком искрозащиты, кабельную линию, нагрузку и конденсатор с полярностью, противоположной полярности зарядов кабельной линии, подключенный к упомянутой линии через быстродействующий ключ, отличающаяся тем, что, с целью повышения передаваемой искробезопасной мощности, быстродействующий ключ выполнен в виде, мостового инвертора, два противоположных плеча которого выполнены на неуправляемых вентилях (диодах) , а два других плеча - на управ- ляемых вентилях (тиристорах), причем на плюсовой зажим источника питания включены анод одного диода и анод одного тиристора, между катодами которых включен коденсатор, к катоду первого диода подключен анод другого тиристора, к катоду первого тиристора подключен анод другого диода, катоды второго тиристора и второго диода соединены с минусовым зажимом источника питания,, а управляющие электроды тиристоров соединены с выходом датчика начала разряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 288107,..кл. Е 02 Н 7/26,. 1969. 2 .Авторское свидетельство ЬССР по заявке 29 33882/24-07,кл.Н 02 И 7/26,1980.