PL205356B1 - Układ przesyłania energii elektrycznej w sposób iskrobezpieczny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ przesyłania energii elektrycznej w sposób iskrobezpieczny, do zdalnego zasilania urządzeń automatyki i telekomunikacji, ulokowanych w strefach zagrożonych wybuchem gazu i par cieczy palnych, zwłaszcza w obiektach przemysłu węglowego i petrochemicznego.

Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 158382, układ iskrobezpiecznego zdalnego zasilania urządzeń telekomunikacyjnych, zawierający źródło zasilania połączone przez pierwszy filtr dolnoprzepustowy i pierwszy układ zabezpieczenia z linią przesyłową, której wyjście jest połączone przez drugi układ zabezpieczenia i drugi filtr dolnoprzepustowy z odbiornikiem energii elektrycznej. Wejście linii przesyłowej jest połączone z wejściem pierwszego filtru górnoprzepustowego, którego wyjście jest związane z wejściem sterującym pierwszego układu zabezpieczenia. Wyjście linii przesyłowej jest połączone z wejściem drugiego filtru górnoprzepustowego, którego wyjście jest związane z wejściem sterującym drugiego układu zabezpieczenia.

Wadą takiego strukturalnego rozwiązania układu przesyłania energii elektrycznej jest to, że w przypadku stosowania, jako układu zabezpieczenia elektronicznego, klucza zwierającego zaciski wyjściowe pierwszego filtru dolnoprzepustowego, tak zwanego zwiernika, energia źródła zasilania jest pompowana do tego układu zabezpieczenia. Wymusza to stosowanie elementów elektronicznych o dużej mocy, zabezpieczenia temperaturowego według wymagań norm iskrobezpieczeństwa, na przykład wydajnego radiatora i bezpiecznika termicznego. Ponadto wszelka zmiana prądu pobieranego przez odbiornik energii elektrycznej na końcu linii przesyłowej, związana jest ze zmianą napięcia na jego wejściu.

Układ przesyłania energii elektrycznej w sposób iskrobezpieczny, zawierający źródło zasilania połączone poprzez zespół zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego z linią przesyłową, na której końcu znajduje się odbiornik energii elektrycznej, według wynalazku, ma element kształtowania liniowego wzrostu napięcia, włączony pomiędzy źródło zasilania i zespół zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego, połączony z linią przesyłową poprzez element różniczkujący. Wyjście sterujące elementu różniczkującego jest dołączone do wejścia sterującego zespołu zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego, którego wyjście sterujące jest połączone z wejściem sterującym źródła zasilania. Układ ma ponadto zespół stabilizujący napięcie, łączący koniec linii przesyłowej z wejściem odbiornika energii elektrycznej.

Układ według wynalazku eliminuje wymienione wady najbardziej zbliżonego rozwiązania, jest prostszy w realizacji i zapewnia większe bezpieczeństwo funkcjonowania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku przedstawiający schemat układu przesyłania energii elektrycznej.

Układ przesyłania energii elektrycznej w sposób iskrobezpieczny składa się z szeregowo połączonych źródła zasilania i, elementu 2 kształtowania liniowego wzrostu napięcia, zespołu 3 zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego, elementu różniczkujący 4, linii przesyłowej 5, zespołu 6 stabilizacji napięcia i odbiornika 7 energii elektrycznej. Wyjście sterujące elementu różniczkującego 4 jest dołączone do wejścia sterującego zespołu 3 zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego, którego wyjście sterujące jest połączone z wejściem sterującym źródła zasilania 1.

Układ działa w sposób następujący. W stanie normalnej pracy prąd od źródła zasilania 1, poprzez element 2 kształtowania liniowego wzrostu napięcia, rozwarty zespół 3 zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego, typu zwiernik, element różniczkujący 4 linię przesyłową 5 i zespół 6 stabilizacji napięcia, napływa do odbiornika 7 energii elektrycznej, ulokowanego na drugim końcu linii przesyłowej 5. W przypadku wzrostu lub spadku wartości prądu w obwodzie zdalnego zasilania w dopuszczalnym zakresie, wskutek zmiany parametrów odbiornika 7, na wyjściu zespołu 6 stabilizacji napięcia podtrzymywana jest ustalona wartość napięcia. Natomiast przy powstaniu komutacji awaryjnej, zwarcia lub rozwarcia w obwodzie zdalnego zasilania, wartość pochodnej od zmiany prądu lub napięcia przekracza próg ustalony. Na sterującym wyjściu elementu różniczkującego 4 pojawia się sygnał, który powoduje zadziałanie zespołu 3 zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego, dokonującego separacji energetycznej punktu komutacji awaryjnej, drogą zwarcia biegunów zasilania. Zwarcie zapewnia separacją energetyczną punktu komutacji awaryjnej od źródła zasilania celem zmniejszenia wartości energii elektrycznej konwertowanej w energię cieplną w punkcie komutacji awaryjnej, to znaczy w kanale wyładowania iskrowego. Z kolei zadziałanie zespołu 3 zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego powoduje blokadę źródła zasilania 1, od którego na czas zwarcia biegunów zasilania przestaje napływać prąd zdalnego zasilania. Po zaniku komutacji awaryjnej w obwodzie zdalnego

PL 205 356 B1 zasilania sygnały wyzwalające zadziałanie zespołu 3 zabezpieczenia, nadprądowego i nadnapięciowego i blokadę źródła zasilania zostają wyłączone. Na wyjściu źródła zasilania I pojawia się napięcie, którego wartość narasta liniowo na wyjściu elementu 2 kształtowania liniowego wzrostu napięcia. W przypadku, gdy parametry obwodu zdalnego zasilania znajdują się w granicach ustalonych, układ przesyłania energii elektryczny przechodzi w tryb normalnej pracy. W przeciwnym przypadku zadziała zabezpieczenie nadprądowe i algorytm działania trybu awaryjnego będzie powtarzany.

Claims (1)

1. Układ przesyłania energii elektrycznej w sposób iskrobezpieczny, zawierający źródło zasilania połączone poprzez zespół zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego z linią przesyłową, na której końcu znajduje się odbiornik energii elektrycznej, znamienny tym, że ma element (2) kształtowania liniowego wzrostu napięcia, włączony pomiędzy źródło zasilania (1) i zespół (3) zabezpieczenia nadprądowego i nadnapięciowego, połączony z linią przesyłową (5) poprzez element różniczkujący (4), którego wyjście sterujące jest dołączone do wejścia sterującego tego zespołu (3), o wyjściu sterującym połączonym z wejściem sterującym źródła zasilania (1) oraz ma zespół (6) stabilizacji napięcia, łączący koniec linii przesyłowej (5) z wejściem odbiornika (7) energii elektrycznej.