Искрозащитный источник питания,преимущественно для измерительных приборов

 

ИСКРОЗАЩИТНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, преимущественно для измерительных приборов, содержащий источник питания , к выводам которого подключены свободные выводы двух соединенных между собой конденсаторов, пороговый элемент и управляемый ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы с одновременным повыщением точности измерения , введены дополнительный источник питания , тиристорный оптрон, переключатель и ограничивающий резистор, пороговый элемент выполнен в виде динистора, а управляемый ключ - в виде реле, причем анод динистора присоединен к положительному выводу источника питания, а его катод через светодиод тиристорного оптрона - к объединенным выводам конденсаторов, фототиристор тиристорного оптрона присоединен параллельно обмотке реле, выводы которой через переключатель и ограничивающий резистор подключены к выводам дополнительного источника питания, при этом контакты реле включены между выводами источника питания и выводами для подключения линии связи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

E 21 F 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3548645/24-07 (22) 08.02.83 (46) 15.05.84. Бюл. № 18 (72) М. В. Хиврин, В. М. Листвинский, В. Ф. Серый, А. Н. Шатило, О. А. Крохалева и Л. М. Шадкин (71) Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности «Гипроуглеавтоматизация» (53) 621.311.6.69 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 855846, кл. Е 21 F 5/00, Н 02 Н 9/00, 1981.

2. Авторское свидетельство, СССР № 801132, кл. Н 01 Н 47/32, 1981. (54) (57) ИСКРОЗАЩИТНЫЙ ИСТОЧНИК

ПИТАНИЯ, преимущественно для измерительных приборов, содержащий источник питания, к выводам которого подключены свободные выводы двух соединенных между со„,SUÄÄ 1092282 бой конденсаторов, пороговый элемент и управляемый ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы с одновременным повышением точности измерения, введены дополнительный источник питания, тиристорный оптрон, переключатель и ограничивающий резистор, пороговый элемент выполнен в виде динистора, а управляемый ключ — в виде реле, причем анод динистора присоединен к положительному выводу источника питания, а его катод через светодиод тиристорного оптрона — к объединенным выводам конденсаторов, фототиристор тиристорного оптрона присоединен параллельно обмотке реле, выводы которой через переключатель и ограничивающий резистор подключены к выводам дополнительного источника питания, при этом контакты реле включены между выводами источника питания и выводами для подключения линии связи.

1092282

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электробезопасным источникам питания устройств, применяемых в горной, нефтехимической и газовой промышленностях, и может быть использовано в электроизмерительных приборах, используемых во взрывоопасных пыле- паро- и газовоздушных смесях.

Известно устройство, содержащее два стабилитрона, блок защиты, в который входят два транзистора, две пары диодов и резистор (1) .

Недостатком известного устройства является наличие больших токов утечки (через стабилитроны), что не позволяет использовать его в точных измерительных приборах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и решаемой задаче является искрозащитный источник питания, содержащий источник питания, к выводам которого подключены свободные выводы двух соединенных между собой конденсаторов, пороговый элемент и управляемый ключ, включенный в цепь питания нагрузки и выполненный в виде первого тиристора, причем пороговый элемент выполнен в виде второго тиристора, подключенного через первый дополнительный конденсатор, шунтированный первым резистором, к выводам источника питания, управляющий электрод второго тиристора соединен через стабилитрон с выводом источника питания. Общая точка первого резистора и первого дополнительного конденсатора через диод соединена с общей точкой двух конденсаторов.

Выводы для подключения линии связи (нагрузки) шунтированы вторым резистором и вторым дополнительным конденсатором (2).

Недостатком данного устройства является наличие больших токов утечки через пороговый элемент и, как следствие, — большая ошибка и низкая надежность измерения при использовании его в измерительных приборах.

Цель изобретения — повышение надежности работы с одновременным повышением точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что искрозащитный источник питания, преимущественно для измерительных приборов, содержащий источник питания, к выводам которого подключены свободные выводы двух соединенных между собой конденсаторов, пороговый элемент и управляемый ключ, содержит дополнительный источник питания, тиристорный оптрон, переключатель и ограничивающий резистор, пороговый элемент выполнен в виде динистора, а управляемый ключ — в видс рсле, причем анод динистора присоединен к положительному выводу источника питания, а его катод через свето10

40 диод тиристорного оптрона — к объединенным выводам конденсаторов, фототиристор тиристорного оптрона присоединен параллельно обмотке реле, выводы которой через переключатель и ограничивающий резистор подключены к выводам дополнительного источника питания, при этом контакты реле включены между выводами источника питания и выводами для подключения линии связи.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Искрозащитный источник питания, преимущественно для измерительных приборов, содержит источник питания 1 (в качестве которого может быть применен измерительный прибор), к выводам которого через диоды 2, 3 и резисторы 4 и 5 подключены свободные выводы двух соединенных между собой конденсаторов 6 и 7, пороговый элемент 8, в качестве которого использован динистор и управляемый ключ 9. выполненный в виде реле с контактами 10 и 11.

Устройство содержит также дополнительный источник питания 12, тиристорный оптрон 13, переключатель 14 и ограничивающий резистор 15. Анод динистора 8 присоединен через резистор 4 и диод 2 к положительному выводу источника питания 1, а его катод через светодиод тиристорного оптрона 13— к объединенным выводам конденсаторов 6 и 7, фототиристор тиристорного оптрона 13 присоединен параллельно обмотке реле 9, выводы которой через переключатель 14 и ограничивающий резистор 15 подключены к выводам дополнительного источника питания 12, при этом контакты 10 и 11 реле 9 включены между выводами источника питания 1 (через диоды 2, 3 и резисторы 4, 5) и выводами 16 и 17 для подключения линии связи 18 (можно через резисторы 19 и 20).

Для защиты светодиода тиристорного оптрона 3 устройство может содержать цепочку из двух последовательно и встречно включенных стабилитронов 21 и 22.

Устройство работает следующим образом.

При измерении величины сопротивления изоляции R с помощью источника питания (измерительных приборов, кабельных мостов) в измеряемую линию подается напряжение 100 — 500 В в зависимости от типа прибора и от положения переключателя п редело в.

По данным многочисленных экспериментов для линии связи во взрывоопаснои атмосфере .считается безопасным напряжение до

100 В включительно. При прохождении на вход линии связи 18 напряжения выше 100 В в целях безопасности источник напряжения должен отключаться от линии.

Предлагаемый искрозащитный источник питания является пороговым устройством, 1092282

Составитель А. Бабак

Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Горват

Заказ 3222 21 срабатывающим при попадании напряжения выше 100 В и отключающим при этом линию связи 18 от источника питания 1.

При измерении величины сопротивления изоляции К„, с помощью измерительных приборов к устройству подключается источник питания 12. При этом срабатывает реле 9 и своими контактами 10 и 11 замыкает измерительную цепь: диод 2, резистор 4, контакт 10, резистор 19, линия связи 18, резистор 20, контакт 11, резистор 5, диод 3, источник питания 1.

При измерении напряжением до 100 В пороговое устройство не срабатывает и измерительное напряжение от источника питания свободно поступает в измеряемую линию. Конденсаторы 6 и 7 оказываются подключенными параллельно измерительной цепи, но так как имеют величину сопротивления изоляции в десятки раз большую, чем величина сопротивления изоляции линии связи 18, то они не вносят погрешности в измерения.

При случайном попадании с выхода источника питания 1 напряжения выше 100 В пороговое устройство срабатывает следующим образом.

Конденсаторы 6 и 7 образуют делитель напряжения и величина их подобрана таким образом, что при попадании на вход этоro делителя напряжения больше 100 В открывается динистр 8, подключенный вместе со светодиодом оптрона 13 параллельно конденсатору 6. Через светодиод во время переходного процесса проходит ток, который открывает фототиристор оптрона 13, который подключен параллельно обмотке реле 9. Напряжение на обмотке резко падает, реле отпускает и контактами 10 и 11 разрывает измерительную цепь. Диоды 2 и 3 предназначены для предохранения схемы от попадания на нее напряжения другой полярности. . Резисторы 4 и 5, 19 и 20 предназначены для формирования необходимой длительности импульса тока. Возврат схемы в исходное состояние осуществляется нажатием переключателя 14, который размыкает цепь питания фототиристора тиристорного оптрона 13.

Таким образом, технико-экономические преимущества от использования устройства

20 заключаются в достижении высокой точности измерения изоляции в линии за счет исключения шунтирования сопротивления изоляции измеряемой линией связи. Кроме того, предотвращается поступление на выход искрозащитного устройства и в измеряемую

25 линию связи напряжения, превышающего установленный уровень, что обеспечивает искробезопасность при проведении измерительных работ.