RU1771038C - Источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  питани  аппаратуры, работающей во взрывоопасной среде, и может быть применено в угольных шахтах, в том числе опасных по газу, пыли и внезапным выбросам, а также на предпри ти х химической, нефт ной и газовой промышленности, где возможно случайное или аварийное отключение внешней сети. Устройство содержит внешний взрывозащищенный корпус , внутри которого размещен внутренний корпус. Во внутреннем корпусе установлен автономный источник 1 питани , состо щий из двух аккумул торных батарей 2 и 3, ограничительных резисторов 4,5 и разъема 6. Во внешнем корпусе установлен сетевой источник питани  7, состо щий из разъединител  8 с дополнительным контактом 9. трансформатора 10, выпр мител  11 сетевого источника , стабилизатора напр жени  12, диодов 13-16. 1 ил. (Л С

Description

XI х|

о со со

Изобретение относитс  к устройствам дл  питани  аппаратуры, работающей во взрывоопасной среде, и может быть применено в угольных шахтах, в том числе опасных по газу, пыли и внезапным выбросам, а также на предпри ти х химической, нефт ной и газовой промышленности, где возможно случайное или аварийное отключение внешней сети.

Известен взрывозащищенный комбинированный источник питани , состо щий из сетевого и автономного аккумул торных источников вход щий в состав станции громкоговор щей св зи системы шахтной искробезопаеной громкоговор щей св зи и предупредительной сигнализации (авт.св. СССР Ns 1314051, кл. Н 02 J 9/06, 1985).

Ввиду того, что весь зар дный ток аккумул торной батареи автономного источника , который значительно превосходит рабочий ток нагрузки, протекает через контакты электромагнитного реле, последние имеют свойство привариватьс , что резко снижает надежность источника питани .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  взрывозащищенный комбинированный источник питани  (авт.св. № 1113571, кл. Н 02 J 9/06,1984), содержащий внешний и внутренний корпусы с крышками, установленный во внешнем корпусе сетевой источник , установленный во внутреннем корпусе автономный источник, разъединитель с дополнительным контактом, соединенный с помощью блокировочного устройства с крышкой внешнего корпуса и сетевым источником , дополнительные средства взры- возащиты в виде коммутационного элемента (реле) с замыкающим контактом.

Цепь автономного источника питани  отключаетс  и включаетс  контактом реле, который соединен последовательно с нагрузкой; следовательно, через контакт реле .протекает большой ток, что способствует привариванию контактов, тем самым снижаетс  надежность источника питани . Кроме того, дл  обеспечени  взрывозащиты нормально искр щих контактов необходимы дополнительные средства взрывозащиты , например заливка термореактивным компаундом.

Так как внутренний корпус, содержащий аккумул торную батарею, во взрывоопасной среде открывать в шахте запрещено, необходимо этот корпус дл  обслуживани  и ремонта транспортировать в безопасную зону, что затруднено из-за его больших габаритов и массы,

Цель изобретени  - повышение надежности и обеспечение искробезопасности автономного источника.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в источнике питани , содержащем внешний и внутренний корпусы с крышками, установленный во внешнем корпусе сетевой источник питани , установленный во внутреннем корпусе автономный источник питани , разъединитель с дополнительным контактом , соединенный с помощью блокировочного устройства с крышкой внешнего

0 корпуса и сетевым автономным источником, автономный источник питани  выполнен из двух аккумул торных батарей, отрицательный полюс первой батареи соединен через первый ограничительный резистор и допол5 нительный контакт разъединител  и второй ограничительный резистор с положительным полюсом втооой батареи, а положительный полюс первой батареи через диод - с положительным выводом выпр мител  се0 тевого источника и через диоды, включенные в обратном направлении, - с положительным выходом сетевого источника , отрицательный выход которого соединен с отрицательным полюсом второй

5 батареи.

Существенным признаком  вл етс  выполнение автономного источника питани  из двух аккумул торных батарей.

При невыполнении этого услови  пони0 жаетс  надежность и искробезопасность источника питани , так как автономный источник питани , состо щий из одной батареи , искроопасен и его т жело эксплуатировать (контролировать, транс5 портировать и т.д.),

На чертеже представлена электрическа  схема предлагаемого взрывозащищен- ного комбинированного источника питани . Взрывозащищенный комбинирован0 ный источник питани  содержит внешний взрывозащищенный корпус, внутри которого размещен внутренний корпус. Во внутреннем корпусе установлен автономный источник 1 питани , состо щий из двух ак5 кумул торных батарей 2 и 3, ограничительных резисторов 4 и 5 и разъема 6. Во внешнем корпусе установлен сетевой источник 7 питани , состо щий из разъединител  8 с дополнительным контактом 9, трансфор0 матора 10, выпр мител  11 сетевого источника , стабилизатора напр жени  12, диодов 13-16:

Источник питани  работает следующим образом.

5При нормальной работе (при закрытой

крышке внешнего взрывозащищенного корпуса и включенной сети) напр жение подаетс  на сетевой источник 7 через разъединитель 8, дополнительным контактом 9 этого же разъединител  батаоеи 2 и ;j

соедин ютс  последовательно и образуют автономный и,.роопасный источник. Выходные цепи автономного источника питани  1 подключаютс  через диод 13 параллельно к сетевому выпр мителю 11. Вследствие того, что посто нное напр жение , поступающее от выпр мител  11 сетевого источника 7 питани , всегда выше, чем напр жение автономного источника 1 питани , происходит подзар д аккумул торных батарей 2, 3 через стабилизатор напр жени  12, диоды 14-16. С помощью диодов добиваютс  необходимого напр жени  дл  зар да аккумул торных батарей, исход  из напр жени  1,35 В на одну аккумул торную батарею. Выбор величины 1,35 В на одну батарею исключает перезар д аккумул торной батареи, так как зар д производитс  неизменным напр жением.

Зар д аккумул торных батарей происходит через зар дную цепочку, состо щую из диодов 14-16, тока ограничительных резисторов 4, 5 и зар дного резистора (на чертеже не показан). Параметры цепочки выбраны такими, что уменьшение разности потенциалов, приложенной к ней, происход щее по мере зар да аккумул торов батарей 2, 3 и подьема на них напр жени , приводит к резкому уменьшению зар дного тока за счет нелинейности вольт-амперных характеристик диодов 14-16. Это позвол ет длительное врем  держать батареи 2,3 при малом токе подзар да, компенсирующем естественные утечки и не привод щем к перезар ду аккумул торов. Этим предотвращаетс  выход из стро  аккумул торов, последние посто нно наход тс  в зар женном состо нии, т.е. в посто нной готовности к действию в случае отключени  сети, за счет чего повышаетс  надежность и безотказность работы устройства. При отсутствии сети диод 13 открываетс  и автономный источник подключаетс  к стабилизатору 12 (условно показанному в виде регулирующего транзистора) и нагрузке RH.

Дл  извлечени  автономного источника , имеющего внутренний корпус, аккумул торные батареи 2 и 3, токоограничительные резисторы 4,5 и разъем 6, необходимо открыть крышку аппаратной камеры внешнего взрывозащищенного корпуса

Крышку внешнего корпуса можно открыть , сн в механическую блокировку. Дл  сн ти  механической блокировки необходимо отключить разъединитель. При отключении разъединител  размыкаетс  дополнительный контакт и автономный источник превращаетс  в две искробезопасные аккумул торные батареи с токоограни- чительными резисторами 4 и 5. Выходные цепи аккумул торных батарей 2 и 3 искробе- зопасны, так как допустимые токи при более

низких напр жени х значительно больше токов при более высоких напр жени х. Например , при напр жении аккумул торной батареи 16 В воспламен ющий ток равен 3,5 А, а дл  напр жени  8 В воспламен ющий ток равен 12,5 А.

Величина сопротивлени  токоограничи- тельных резисторов 4 и 5 небольша  (8 В/12,5 А), а отбираемые токи не превышают величины 1 А, поэтому падение на токоограничительных резисторах мало и КПД автономного источника достаточно высокий (0,9).

Таким образом, при открывании крышки внешнего взрывозащищенного корпуса

выходные цепи автономного источника питани   вл ютс  искробезопасными, а поэтому автономный источник можно демонтировать и переносить в шахтных услови х . Искробезопасные выходные цепи

автономного источника питани  позвол ют контролировать его электрические параметры в шахтных услови х, что невозможно дл  автономного источника устройства-прототипа .

Базовым объектом дл  предлагаемого

взрывозащищенного комбинированного источника питани   вл етс  источник питани  аппаратуры АС-ЗСМ, выпускаемый Про- копьевским заводом шахтной автоматики.

Claims (1)

1. Этому источнику присущи те же недостатки, что и устройству-прототипу. Они полностью устранены в предлагаемом источнике. Формула изобретени  Источник питани , содержащий сетевой и автономный источники питани  и разъединитель с дополнительным контактом , отличающийс  тем, что. с целью повышени  надежности и обеспечени  иск- робезопасности автономного источника,

   последний выполнен из двух аккумул торных батарей, отрицательный полюс первой батареи соединен через первый ограничительный резистор и дополнительный контакт разъединител  и второй

   ограничительный резистор с положительным полюсом второй батареи, а положительный полюс первой батареи через диод - с положительным выводом выпр мител  сетевого источника и через диоды, включенные в обратном направлении, - с положительным выходом сетевого источника, отрицательный выход которого соединен с отрицательным полюсом второй батареи