PL155753B1 - Sposób zdalnego iskrobezpiecznbgo zasilania urządzeń telekomunikacyjnych prądbm stałym - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	155 753 Int. Cl.5 H02J 13/00 H02H 9/00 E21F 9/00
Patent dodatkowy do patentu nr--- Zgłoszono: 87 07 31 /?. 267137/ Pierwszeństwo -
URZĄD		ezneiBm 8 Si i SA
PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 89 02 06
RP	Opis patentowy opublikowano: 1992 09 30

Twórcy wynalazku: Marek Bełza, Bolesław Pirganek, Andrzej Rej, Witalij Skoropacki

Uprawniony z patentu: Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Elektrotechniki i Automtyki Górniczej BWG,

Katowice /Polska/

SPOSÓB ZDALNEGO ISKROBEZPECZNBGO ZASILANIA URZĄDZEŃ TELEKOMUNIKACYJNYCH PRĄDBM STAŁYM

Przedmiotem wynalazku jest sposób zdalnego iskrobezpiecznego zasilania urządzeń telekomunikacyjnych prądem stałym, zwłaszcza urządzeń ulokowanych w strefach zagrożonych wybuchem gazów, na przykład w kopalniach metanowych.

Znany jest z opisu wymlazku ZSRR nr 236 604 sposób iskrobezpiecznego zdalnego zasilania odbiorników energii elektiycznej polegający na skróceniu okresu trwania łuku podczas komuttcji awaryjnej za pomocą szybkodziałających elektronicznych układów zabezpieczenia. 'Wadą znanego sposobu jest to, że energia elektryczna zgromadzona w linii przemysłowej oraz w elementach reaktancyjnych obciążenia jest wyzwalana przez punkt komutacji awaryjnej. Ten fakt ogranicza wartość iskrobezpiecznej mocy elektrycznej przesyłanej przez linię długą. Inny, znany e opisu wynalazku ZSRR nr 546 729, sposób iskrobezpiecznego zasilania, polega na jednoczesnym izolowaniu energetycznym wyładowania elektrycznego od strony źródła zasilenia oraz od strony obciążenia na podstawie sygnału o początku komattcj! awaryjnej w czasie mniejszym od powstania minimalnego jądra zapalania mieszanki wybuchowej. Wadą tego sposobu jest mała wartość iskrobezpiecznej mocy elektrycznej, która może być dostarczona przez tor naturalny lub tor pochodny do urządzeń telekomunikacyjnych terytorialnie rozłożonych.

Ograniczenie wartości mocy elektrycznej, która może być dostarczona na odległość do urządzeń telekomunikacyjnych, ulokowanych w podziemiach kopalni, występuje z dwóch przyczyn, warunków ίskΓobezpieczeństwa, oraz warunków wyko nenia prac pod napięciem, określonych przepisami górniczymi. Z kolei przy organizacji zdalnego zasilania urządzeń telekomunikacyjnych prądem stałym przez tor naturalny lub pochodny znaczna część energii elektrycznej jest tracona na rezystancji przewodów. Wartość straconej mocy jest wprost proporcjonalna do kwadratu prądu w obwo^ie zdalnego zasilania.

Celem wynalazku jest opraocwanie sposobu zdalnego iskrobezpiecznego zasilania prądem stałym prEez tor naturalny lub tor pochodny urządzeń telekomunikacyjnych ulokowa155 753

155 753 nych w podziemiach kopalni, który zapewnia możliwość zwiększenia wartości iakrobezpiecznej mocy elektrycznej doprowadzonej do tych urządzeń.

Sposób zdalnego iskrobezpiecznego zasilania urządzeń telekomunikacyjnych prądem stałym przez tor naturalny lub pochodny według wynalazku polega na tym, że linię przesyłową rozdziela się galwanicznie przeoooowymi konwerterami napięcia tworząc odcinki linii przesyłowej o długościach dobranych tak, aby wartość energii elektrycznej zgromadzonej w poszczególnych odcinkach była iskrobrzpirczna. Na wejściach tych odcinków, źródło zdalnego zasilania oraz przel^ooowe ^arowete^ napięcia utrzymują napięcie o jednakowej wartości, największej lecz dopuszczonej przepisami bezpieczeństwa pracy pod napięciem. Iskrobezpieczność poszczególnych odcinków linii przesyłowej zapewnia się ze pomocą szybkodEiałających układów izolacji energetycznej włączonych na ich początkach i końoach. Zasilanie lokalnego odbiornika energii elektrycznej odbywa się z drugiego wyjścia przelotowego ΙωιηκΛθΜ napięcia.

Zaletą rozwiązania jest znaczne zwiększenie wartości przesyłanej energii elektrycznej, przy zachowaniu iskrobezpieczności całego traktu przesyłowego, wyeliminowanie wpływu energii elektrycznej zgromadzonej w elementach reaktancyjnych poszczególnych odcinków toru na proces rozładowania elektrycznego wskutek awaryjnej komutacji, która może losowo powstać w dowolnym punkcie obwodu zdalnego zasilania.

Sposób według wynalazku jest bliżej eyjaśniznr przykładowo na rysunku, który pokazuje schemat blokowy umożliwiający realizację sposobu zdalnego iskrobezpiecznego zasilania urządzeń telekomunikacyjnych.

Źródło zdalnego zasilania 1 dostarcza energię elektryczną o napięciu najlepiej największym, lecz zgodnym z warunkami wykonywwnia prac pod napięciem. Wanien:! te określają odpowiednie przepisy górnicze. Aktualnie wartość tego napięcia 42 V, a czynione są starania by zwiększyć ją do 60 V. Energia elektryczna ze źródła 1 doprowadzona jest na początek pierwszego odcinka linii przesyłowej 3. a odbierana na jego końcu pod znacznie niższym napięciem przez przeloo^y konwertθr napięcia 4. Każdy odcinek linii przesyłowej 3 posiada na swoim początku i końcu identyczne szybkodziałające układy izolacji energetycznej 2, które decydują o iskrobezpirczrństwie danego odcinka. Układ izolacji energetycznej 2 na początku odcinka linii przesyłowej 3 przejmuje w pierwszej chwili cały prąd zasilający dany odcinek oraz prąd z naładowanego odcinka linii przesyłowej, miniTOdzując w ten sposób dopływ energii do miejsca w którym nastąpiła komutacjc awaryjna. Układ izolacji energetycznej 2 na końcu odcinka linii przesyłowej 3 również rozładowuje dany odcinek linii przesyłowej, oraz przejmuje energię zgromadzoną w elementach reaktancyjnych obwodów wejściowych przeloowego konwerterc napięcia 4, minirm Cizu jąc tym samym dopływ tejże energii do miejsca awar^nej. Przrloooey konwerter' napięcia 4 spełnia zadanie podstewoer polegające na tym, że dostarcza energię elektryczną do następnego odcinka linii przesyłowej 3 o napięciu ponownie równym napięciu źródła zdalnego zasilania 1.

Energia doprowadzona do drugiego odcinka jest pomniejszona o stratę energii w pierwszym odcinku, oraz o energię odebraną przez lokalny odbiornik energii elektrycznej 5, zatem zachowując identyczne napięcie zasilania drugiego odcinka co pierwszego, uzyskuje się zmnnijszenie prądu zasilającego, a więc i strat energii w drugim odcinku. Przelotowe konwertery napięcia 4 zasilają następne odcinki linii przesyłowej 3 napięciem o wartości takiej samej jak napięcie na eyjściu źródła zdalnego zasilania 1.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patenowwe

   Sposób zdalnego iskrobezpieczne go zasilania urządzeń telekomunikacyjnych prądem stałym poprzez linię przesyłową polegający na odizolowaniu miejsca wyładowania elektrycznego za pomocą szybkodziałających układów zabezpieczenia włączonych na wyjściu źródła zasilenia i na wejściu obciążenia, znamienny tym, że linię przesyłową rozdziela się galwanicznie przeloOewyui konwerteΓami napięcia /4/ tworząc odcinki linii przesyłowej /3/

   155 753 o długościach tak dobranych, że wartość energii elektrycznej zgromadzonej w poszczególnych odcinkach jest iakrobezpieczna, następnie utrzymuje się napięcie o jednakowej największej wartości, dopuszczonej przepisami bezpieczeństwa pracy pod napięciem, które zapewnia źródło zdalnego zasilania /1/ oraz przelotowe konwertery napięcia /4/, a iskro bezpieczność poszczególnych odcinków linii przesyłowej /3/ uzyskuje się za pomocą szybkodziałających układów izolacji energetycznej /2/, włączonych na ich początkach i końcach.