SU1467215A1 - Искробезопасна система дистанционного питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам искробезопасной св зи в горной промьшленности. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности срабатывани  искрозащиты. Система содержит источник-ЭДС 1, датчик начала коммутации 2, гас щий конденсатор 3, тиристор 4, диоды 5, 6, линию св зи 7, соединенную с нагрузкой 8, дополнительные конденсаторы 9, 10, стабилитроны 11, 12, тиристорпый оптрон 13s резисторы 14-16, транзисторы 17, 18, датчик коммутации (импульсный трансформатор) 19, дополнительный ц.г. од 20. В исходном состо нии фототиристор оптрона 13 закрыт, транзистор 17 находитс  в состо нии отсечки. Конденсатор 10 зар жен до напр жени  источника ЭДС 1. Транзистор J8 насыщен, а тиристор 4 закрыт, при этом конденсатор 3 зар жен до напр жени  источника ЭДС . При возникновении короткого замыкани  в линии св зи 7 с электрическим разр дом между точками А и Б транзистор 17 открьшаетс , а транзистор 18 закры.- ваетс . Конде нсатор 10 разр жаетс  через резистор 14, тиристор 4 отпи- раетс  импульсом с трансформатора 19, конденсатор 3, зар женный противоположно по отношению к источнику ЭДС 1, подключаетс  в линию св зи 7. В результате происходит форсированное гашение разр да А-Б и обеспечиваетс  повышение передаваемой искробезопасной мощности. 1 ил. 1Й

Description

Изобретение относится к системам искробезопасной связи в горной промышленности и может быть использовано в горной, нефтехимической и химической промышленности,

Цель изобретения - повышение надежности срабатывания искрезащиты.

На чертеже приведена функциональная схема системы.

Система содержит источник 1 ЭДС, датчик 2 начала коммутации, гасящий конденсатор 3, тиристор 4, два диода 5 и 6, линию 7 связи, нагрузку 8,, два дополнительных конденсатора 9 и 10, два стабилитрона 11 и 12, тиристорный оптрон 13, три резистора 14-16, два транзистора 17 к 18, датчик коммутации в виде импульсного трансформатора 19, дополнительный диод 20, При этом датчик 2 начала . коммутации включен на выходе источника 1 ЭДС, положительный плюс источника 1 ЭДС через согласно включенный дополнительный диод 20, первый резистор 14, второй·резистор 15, фототиристор оптронной .пары 13, третий резистор 16 и датчик 2 начала коммутации соединен с отрицательным полюсом источника 1 ЭДС, параллельно датчику 2 начала коммутации подключены стабилитрон 11 и светодиод оптронной пары 13, причем анод и катод стабилитрона 11 подключены к отрицательному полюсу источника 1 ЭДС, катод фототиристора оптронной пары подключен через, переход база - коллектор первого транзистора 17 к второму резистору 15, а через второй стабилитрон 12, первую обмотку трансформатора 19 и переход база - эмиттер второго транзистора 18 соединен с эмиттером первого транзистора 17 и третьим резистором 16, коллектор второго транзистора 18 через второй дополнительный конденсатор 9, вторичную обмотку трансформатора 19 и переход анод - катод первого основного диода 5 соединен с управляющим электродом тиристора 4, катод которого соединен с коллектором второго транзистора 18, анод тиристора 4 через основной конденсатор 3 подключен к -эмиттеру второго транзистора 18, а через переход катод - анод второго основного диода 6 подключен к положительному полюсу источника 1 ЭДС, второй стабилитрон 12 через линию 7 связи и нагрузку 8 подключен к катоэ 2 ду тиристора 4, второй дополнительный конденсатор 10 подключен одним выходом к катоду дополнительного диода 20, а вторым - к отрицательному полюсу источника 1 ЭДС,

Система работает следующим обраВ исходном состоянии сигнал с датчика 2 начала коммутации составляет долю вольта и потому недостаточен как как для пробоя стабилитрона 1 1 , так и для свечения светодиода тиристорного оптрона 13. Его ответная часть— фототиристор - находится в закрытом состоянии в цепи положительного смещения транзистора 17, Последний находите я в закрытом состоянии - в режиме отсечки, Конденсатор 10 заряжен до амплитудного напряжения источника ! ЭДС, Положительное смещение от источника 1 ЭДС через стабилитрон 12 и первичную обмотку трансформатора 19 обеспечивает режим насыщения транзистора 18. Тиристор 4 находится з закрытом состоянии. Конденсатор 3 также заряжен до амплитудного значения напряжения источника ’ ЭДС, В нормальном режиме работы -энергия от источника 1 ЭДС поступает в нагрузку 8 через линию 7 связи, При этом распределенная погонная емкость линии 7 связи заряжается практически также до величины амплитудного значения напряжения источника I ЭДС, так как ток нагрузки невелик.

При возникновении короткого замыкания в линии 7 связи с электрическим разрядом между точками А и Б к датчику 2 начала коммутации (например, к дросселю) прикладывается напряжение источника ЭДС 1. При этом пробивается стабилитрон 11, опорное напряжение которого равно напряжению свечения светодиода тиристорного оптрона 13, Открывается ответная часть - фототиристор в цепи положительного смещения перехода база эмиттер транзистора 17.

Переход, коллектор - эмиттер транзистора 17 открывается, вызывая разряд конденсатора 10 по цепи: положительная обкладка конденсатора 10, резистор 14, открытый переход коллектор - эмиттер транзистора 17, датчик 2 начала коммутации, отрицательная обкладка конденсатора 10. При этом время разряда конденсатора 10 через резистор 14 выбирается большим, чем время электрического разряда на конце длинной линии с учетом времени прихода сигнала от конца линии к датчику 2 начала коммутации и времени ответного воздействия разряда конденсатора 3 на коне!! линии, где возник разряд.

Открытый переход коллектор - эмиттер транзистора 17 Шунтирует ток база - эмиттер транзистора 18, вызывая закрытие перехода коллектор - эмиттер транзистора 18. При этом происходит перемагничивание сердечника импульсного трансформатора 19 положительного импульса, который поступает через диод 5 на переход управляющийэлектрод - катод тиристора 4, конденсатор 9. В результате этого пере ход анод - катод тиристора 4 открыва- 20 ется, и тем самым образуется цепь разряда для конденсатора 3: положительная обкладка конденсатора.3, открытый переход анод - катод тиристора 4, участок линии 7 связи, элек- 25 трический разряд А-Б, открытый переход коллектор - эмиттер транзистора 17. В результате этого происходит форсированное гашение электрического разряда А-Б. 30

Восстановление элементов быстродействующего ключа происходит в сле дующем порядке.

При закрывании транзистора 18 происходит исчезновение напряжения на датчике 2 начала коммутации. Светодиод тиристорного оптрона 13 гаснет. Однако фототиристор его в цепи базы . транзистора 17 остается открытым до тех пор, пока ток разряда конденсатора 1.0, проходящий через фототиристор, не станет меньше тока удержания его в открытом состоянии, после чего фототиристор не станет меньше тока удержания его в открытом состоянии, после этого фототиристор закрывается, вызывая закрывание транзистора 17. После заряда конденсатора 10 до амплитудного значения тока источника 1 ЭДС происходит пробой стабилитрона 12 в цепи переход база - эмиттер транзистора 18 и последний открывает ся.

При токе разряда конденсатора 3, меньшем тока удержания тиристора 4 в $$ открытом состоянии, последний закры-. вается и происходит восстановление (запирание) перехоца анод - катод тиристора 4, после чего происходит за ряд конденсатора 3 до амплитудного значения тока источника 1 ЭДС. Быстродействующий ключ приходит в исходное рабочее состояние.

Предлагаемая система обеспечивает гарантированное включение быстродействующего ключа и тем самьгм повышение передаваемой искробезопасной местности.

Claims (1)

1. Формула изобретения Искробезопасная система дистанционного питания, содержащая источ-. ник ЭДС, к которому через датчик начала коммутации подключена линия связи, соединенная с нагрузкой, гасящий конденсатор, тиристор и два диода, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания искрозашиты, она снабжена двумя дополнительными конденсаторами, двумя стабилитронами, тиристорным оптроном, тремя резисторами, двумя транзисторами, импульсным трансформатором и дополнительным диодом, причем положительный полюс источника ЭДС через согласно включенный дополнительный диод, первый и второй резисторы, фототиристор тиристорного оптрона, третий резистор, датчик начала коммутации соединен с отрицательным полюсом источника ЭДС, параллельно датчику начала коммутации подключен светодиод тиристорного оптрона и первый стабилитрон, при этом анод последнего соединен с отрицательным полюсом источника ЭДС, катод фототиристора тиристорного оптрона подключен к базе первого транзистора и первому выводу третьего резистора, анод фототиристора подключен к первому выводу второго резистора, второй вы, вод которого соединен с первым выводом первого резистора, коллектором первого транзистора, катодом второго, стабилитрона и одним из выводов нагрузки, анод второго стабилитрона через первую обмотку импульсного трансформатора подключен к базе второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а коллектор подключен к первому выводу первого дополнительного конденсатора, другому выводу нагрузки и катоду тиристора, управляющий электрод которого через первый диод и вторую обмотку импульсного трансформатора подключен к второму выводу первого дополнительного конденсатора, анод тиристора соединен с первым выводом гасящего конденсатора и через второй диод с положительным по люсом источника ЭДС, второй вывод га сящего конденсатора соединен с эмиттерами первого и второго транзисторов .