Способ обеспечения искробезопасности цепей питания переменного тока
СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ЦЕПЕЙ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, основанный на определении параметров искробезопасных цепей,сравнении этих параметров с эталонными значениями и в случае превышения параметрами цепи эталонных значений формировании сигнала на отключение источника питания, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности в работе искробезопасных цепей переменного тока с индуктивной нагрузкой , в качестве эталонного и контролируемого параметров цепи используют сдвиг фаз между током и напряжением , при этом эталонный сдвиг фаз между током и напряжением формируют равным сдвигу фаз в цепи номинального режима, определяют контролируемое значение сдвига фаз тока и напряжения в цепи, сравнивают его с эталонным и в случае превышения контроли- tc руемым значением сдвига фаз эталонного значения формируют сигнал на отклю чение источника питания. СО О) ОЭ о
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
А (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3351040/24-07 (22) 28.10.81 (46) 07 06.84. Бюл. Р 21 (72) З.Г,Коган, С,В, Мамченко и В.Ф.Лахманов (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин Автоматгормаш (53) 621,311.69(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 288107, кл. Н 02 М 7/26, 1969.
2. Авторское свидетельство СССР
9 473016, кл, Е 21 F 5/00, 1972, (54)(57) СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ЦЕПЕЙ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, основанный на определении параметров искробезопасных цепей, срав-нении этих параметров с эталонными
1(51) Е 21 F 9/00) Н 02 Н 9/02 значениями и в случае превышения параметрами цепи эталонных значений формировании сигнала на отключение ис точника питания, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения надеж ности в работе искробезопасных цепей переменного тока с индуктивной нагруз кой, в качестве эталонного и контролируемого нараметров цепи используют сдвиг фаз между током и напряжением, при этом эталонный сдвиг фаз между током и напряжением формируют равным сдвигу фаз в цепи номинального режима, определяют контролируемое значение сдвига фаз тока и напряжения в цепи, сравнивают его с эталонным и в случае превышения контролируемым значением сдвига фаз эталонного значения формируют сигнал на отклю чение источника питания, 1096376
Изобретение относится к электроснабжению угольной, химической и других отраслей промышленности, в которых возможно образование взрывчатых, пыле- и гаэовоздушных смесей, и может быть использовано при создании искробеэопасной аппаратуры управления, сигнализации и связи..
Известен способ обеспечения искробезопасности систем переменного топ ка, заключающийся в ограничении тока, напряжения в цепи и перенапряжений, возникающих при коммутации 113, Недостатком этого способа является малая величина допустимой искробезопасной мощности, реализуемой в ) 5 нагрузке вследствие того, что не обеспечивается ограничение энергии, поступающей в разряд от источников пи— тания; а также недостаточная эффектив. ность искрозащитных шунтов нагрузки, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ обеспечения искробезопасности электрических цепей, источник питания которых снабжен быстродействую. щей защитой, включаемой по сигналу о начале разряда, и заключающийся в контроле на выходе источника высокоЧастотного сигнала напряжения, характеризующего момент начала разряда, закорачивания источника питания при его появлении и ограничения перенапряжения на нагрузке I.2).
Однако известный способ позволяет ограничить энергию, поступающую в разряд, только в малоиндуктивных це- 45 пях, так как высокочастотный сигнал, возникающий при коммутации цепи„ распределяется пропорционально величинам индуктивностей источника питания и нагрузки ° 4О
Величина этого сигнала мала и при определенных соотношениях индуктивностей источника и нагрузки чувствительность искрозащиты становится недостаточной для включения элемента искрозащиты и ведет к снижению искробезопасной мощности в индуктивных цепях.
Цель изобретения — повышение надежности в работе искробезопасных це-, пей переменного тока с индуктивной нагрузкой, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обеспечения искробезопасности цепей питания переменного тока, основанному на определении параметров искробезопасных цепей, сравнении этих параметров с эталонными значениями и в случае превышения параметрами цепи эталонных значений формировании сигнала на от- 60 ключение источника питания, в качестве эталонного и контролируемого параметров цепи используют сдвиг фаз между током и напряжением, при этом эталонный сдвиг фаз между током и 6 напряжением формируют равным сдвигу фаз в цепи номинального режима, оп— рецеляют контролируемое значение сдви-. га фаз тока и напряжения в цепи, сравнивают его с эталонным и в случае пр=" выше ни я кон"ð.îëèðóåìûì з н ачени ем сдвига фаз еталонного значения формируют си гн ал на отключение источника пи ания, На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ.
Устройство содержит источник 1 пи— тания, узел 2 формирования сигнала на отключение источника питания, быстро— действующий ключ 3, отключающий ис— точник, согласующие нагрузочные трансформаторы 4, к вторичньм обмоткам которых подключена нагрузка 5, транзисторы б, включенные последовательно с источником 1, диоды 7 и 8, шун— тирующие соответственно эмиттер-коллекторные и база-эмиттерные переходы транзисторов б, резистор 9 и дроссель
10, включенные в базовые цепи транзисторов. Постоянная времени цепи, соединяющей базы транзисторов б, выбирается равной постоянной времени нагрузки в нормальном (номинальном) режиме, а сопротивление переменному току больше сопротивления нагрузки в том же режиме в число раз, не большее коэффициента усиления транзисто-. ра
Формирование эталонного сдвига фаэ между током и напряжением, равного сдвигу фаз в цепи номинального режи— ма, осуществляется с помощью резистора 9 и индуктивности 10, Контроль сдвига фаз между токами номинальной и аварийной нагрузок осуществляется с помощью транзисторов б. Формирование сигнала на отключение источника питания при превышении текущего значения фазы эталонного значения и при коммутации цепи осуществляется с помощью узла 2 формирования сигнала на отключение, Отключение источника
1 производится с помощью быстродействующего ключа 3.
В номинальном режиме работы в зависимости î — полуволны синусоидального напряжения один из транзисторов б открыт, базовый и коллекторный ток этого транзистора совпадают по фазе и нагрузка обтекается током по цепи источник 1 энергии — открытый транзистор б — нагрузка 4 — один из диодов
7, к аноду ко †.орого приложена положительная полуволна напряжения, При обрыве вторичных цепей согла-сующих трансформаторов (нагрузка 5) фазы базовых и коллекторных токов транзисторов б отключаются, что приводит к запиранию транзистора в тот момент, когда в коллекторной цепи протекал ток, Эапирание транзистора, т,е. введение в цепь нагрузки добаночного сопротивления, приводит к из—
1096376
Составитель Т.Щеголькова
Редактор И,Ковальчук Техред М. Тепер Корректор Г.Orap
Заказ 3764/23 Тираж 427 Подписное
BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г, ужгород, ул. Проектная, 4 менению напряжения на выходе источника энергии и формированию сигнала на включение ключа 3. При коммутации цепей нагрузки изменение тока приводит к срабатыванию ключа 3 и запиранию открытого транзистора 6, что является дополнительным положительным эффектом предлагаемого устройства, так как введение в цепь разряда дополнительного сопротивления обеспечивает более полную энергоиэоляцию разряда от источника 1.
За базовый объект принята аппаратура управления и сигнализации типа
AVC, По сравнению с этой аппаратурой предлагаемый способ защиты искробезопасных цепей позволяет обеспечить искробезопасность. распределенных трансформаторных нагрузок, повысить безопасность эксплуатации аппаратуры в потенциально взрывоопасной атмосфере, сократить количество аварийных режимов при испытаниях на искробеэопасность.
