SU1682598A1 - Искробезопасна система дистанционного питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к безопасной передаче электрической энергии от источника к нагрузке по длинным лини м св зи и может быть использовано дл  работы во взрывоопасной атмосфере угольных шахт и на предпри ти х нефтехимической промети . Цель изобретени  - увеличение искро- безопасной мощности путем выравнивани  амплитуды и длительности начальных токов разр да конденсатора и линии св зи. Система содержит источник 1 питани , блок 2 защиты, датчик 3 начала аварийной комму

Description

а оо ю ел чэ

00

тации, линию 4 св зи, нагрузку 5, конденсатор 6, диоды 7 и 8, тиристоры 9 и 10 и резисторы 11-15. Дополнительно в систему введены стабилитрон 16, оптрон 17, диоды 18 и 19, тиристоры 20 и 21 и конденсатор 22. Источник 1 питани  через блок 2 защиты подключен к первому выводу нагрузки 5 и через датчик 3 начала аварийной коммутации - к второму выведу нагрузки 5. Между катодами диода 7 и тиристора 9 включен конденсатор 6. Между диодом 7 и

тиристором 10 включены два дополнительных тиристора 20 и 21, соединенные через оптрон 17. Система позвол ет при возникновении замыкани  электрического разр да в начале линии 4 св зи уравн ть начальные токи разр дов конденсатора 22 и распределенной емкости линии и длительности их разр дов. В результате повышаетс  эффективность искрогашени  по всей длине линии 4 св зи . 2 ил.

Изобретение относитс  к безопасной передаче электрической энергии от источника питани  к нагрузке по длинным лини м св зи и может быть использовано дл  работы во взрывоопасной атмосфере угольных шахт и на предпри ти х нефтехимической промышленности.

Целью изобретени   вл етс  увеличение искробезопасной мощности путем выравнивани  амплитуды и длительности начальных токов разр да конденсатора и линии св зи,

На фиг.1 изображена предлагаема  система; на фиг.2 - графики начальных токов разр дов конденсатора и линии и их длительностей в момент возникновени  разр да .

Система содержит источник 1, блок 2 защиты, датчик 3 начала аварийной коммутации , линию 4 св зи, нагрузку 5, конденсатор 6, диоды 7 и 8, тиристоры 9 и 10, резисторы 11-15, стабилитрон 16, оптрон 17, два дополнительных диода 18 и 19, два дополнительных тиристора 20 и 21 и дополнительный конденсатор 22.

Датчик 3 начала аварийной коммутации включен последовательно с нагрузкой 5 и св зан с входом блока 2 искрозащмты. Диоды 7 и 8 и тиристоры 9 и 10 соединены в виде мостового инвертора, два противоположных плеча которого выполнены на диодах 7 и 8, а два других плеча - на тиристорах 9 и 10. Между катодами диода 7 и тиристора 9 включен конденсатор 6. К катоду тиристора 9 подключен анод диода 8, катоды тиристора 10 и диода 8 соединены с отрицательным выводом источника 1 питани , а управл ющие электроды тиристоров 9 и 10 соединены с выходом датчика 3 начала аварийной коммутации. Катод диода 7 через резистор 11, переход катод - анод стабилитрона 16 и через резистор 12 соединен с анодом тиристора 10, катод

диода 7 через резистор 13, переход анод-катод дополнительного тиристора 20 и переход анод - катод светодиода оптрона 17 соединен с анодом тиристора 10. Управл ющий электрод тиристора 20 подключен к аноду стабилитрона 16, а катод дополнительного тиристора 20 подключен через переходы анод - катод дополнительных диодов 18 и 19 к аноду тиристора 10. Катод

диода 7 через резистор 14 и переход анод - катод фототиристора оптрона 17 подключен к аноду тиристора 10. Катод диода 7 через переход анод - катод дополнительного тиристора 21 подключен к аноду тиристора 10, а управл ющий электрод дополнительного тиристора 21 подключен к аноду фотодиода олтрона 17 и через резистор 15 к своему катоду. Дополнительный конденсатор 22 подключен параллельно резистору 15, блок искрозащиты включен последовательно с нагрузкой между положительным выводом источника 1 питани  и анодом диода 7, анод тиристора 9 включен в линию 4 св зи между анодом диода 7 и нагрузкой 5, стабилитрон 16 выбран с опорным напр жением, много меньшим напр жени  источника 1 питани .

Система работает следующим образом, При передаче энергии от источника 1 питани  к нагрузке 5 в нормальном режиме работы в распределенной вдоль кабельной линии св зи емкости запасаетс  электрическа  энерги . Источник 1 пита- ни  через диоды 7 и 8 зар жает конденсатор 6 до величины выходного напр жени  источника 1 питани . Тиристоры 9 и 10 и дополнительные тиристоры 20 и 21 наход тс  в закрытых состо ни х. Дополнительный конденсатор 22 разр жен. Ток стабилитрона 16 устанавливаетс  резистором 11, равным его минимальному току пробо  при открытых основных тиристорах 9 и 10 и

закрытом блоке 2 искрозащиты при коротком замыкании в начале линии св зи.

При возникновении аварийной коммутации на конце линии А св зи датчик 3 начала аварийной коммутации вырабатывает сигналы, производ щие запирание блока 2 искрозащиты, который изолирует источник

Iпитани  от конденсатора 6 и линии 4 св зи и одновременно производит включение тиристоров 9 и 10.

Конденсатор 6 разр жаетс  по цепи: управл ющий электрод тиристора 20, положительна  обкладка конденсатора 6, резистор

IIстабилитрон 16, резистор 12, второй тиристор 10, первый тиристор 9, отрицательна  обкладка конденсатора 6. Падение напр жени  на резисторе 12 по величине и пол рности достаточно дл  включени  дополнительного тиристора 20. В результате этого тиристор 10 пропускает ток разр да конденсатора 6 по цепи: конденсатор б, резистор 13, тиристор 20, дополнительные диоды 18 и 19, тиристор 10, тиристор 9. В этом случае происходит выравнивание начального тока разр да линии 4 св зи и тока разр да конденсатора 6, а также выравнивание длительностей их разр дов, что обеспечивает быстрое и устойчивое гашение разр да, а следовательно, и увеличение искробезопасной мощности системы.

Пр мое падение напр жени  на дополнительных диодах 18 и 19 обеспечивает устойчивое напр жение на светодиоде оптрона 17 на прот жении всего времени разр да конденсатора 6. Начальное напр жение на дополнительном конденсаторе 22 равно нулю, что исключает ложное срабатывание дополнительного тиристора 21 при колебани х напр жени  питани . Уровень напр жени  зар да дополнительного конденсатора 22 ограничиваетс  малой величиной сопротивлени  открытого фототиристора 17, что также исключает возможность включени  второго дополнительного тиристора 21 при открытых основных тиристорах 9 и 10. При величине тока разр да конденсатора б, меньшей величины тока удержани  основных тиристоров 9 и 10 и дополнительного тиристора 20 в отрытых состо ни х, последние закрываютс , блок 2 искрозащиты открываетс , конденсатор 6 вновь зар жаетс  через основные диоды 7 и 8 нагрузка 5 получает питание через линию 4 св зи. Система возвращаетс  в исходное рабочее состо ние.

При возникновении разр да замыкани  на участке линии 4 св зи, описанные процессы повтор ютс , но в этом случае после открывани  основных тиристоров 9 и 10 ток разр да конденсатора б по цепи

управлени дополнительноготиристора20: резистор 11, стабилитрон 16, резистор 12, открытые основные тиристоры 9 и 10 меньше минимального тока пробо  стабилитро- 5 на 16, Последний остаетс  в закрытом состо нии, обеспечива  надежное запирание тиристора 20.

Оптрон 17 также находитс  в устойчивом закрытом состо нии. В этом случае ток

10 разр да конденсатора 6, протекающий по цепи управлени  дополнительного тиристора 21: положительна  обкладка конденсатора 6, резистора 14, резистор 15, тиристор 10, участок линии 4, тиристор 9, отрицательна 

5 обкладка конденсатора 6, обеспечивает зар д дополнительного конденсатора 22 до уровн  напр жени  тиристора 21 и образовани  цепи тока разр да конденсатора 6 дл  гашени  разр да: положительна  об0 кладка конденсатора 6, тиристор 21, тиристор 10 и тиристор 9 и отрицательна  обкладка конденсатора 6. В этом случае также происходит выравнивание начальных токов разр дов линии 4 св зи и кон5 денсатора 6.

При уменьшении тока разр да конденсатора 6 до величины, меньшей тока удержани  основных тиристоров 9 и 10 и дополнительного тиристора 21 в открытых

0 состо ни х, последние закрываютс , блок 2 искрозащиты открываетс . Конденсатор 6 зар жаетс . Система возвращаетс  в исходное рабочее состо ние.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5 Искробезопасна  система дистанционного питани , содержаща  источник питани , положительный вывод которого подключен к первому входу блока защиты, а отрицательный - к первому входу датчика

   0 аварийной коммутации, второй вход которого через линию св зи соединен с первым выходом нагрузки, второй вывод которой через линию св зи подключен к

   5 анодам первого диода и первого тиристора, катоды которых подсоединены соответственно к первому и второму выводам конденсатора , катод первого тиристора через согласно включенный диод подключен к от0 рицательному выводу источника питани , а катод второго тиристора подключен к отрицательному выводу источника питани , а катод второго тиристора подключен к отрицательному выводу источника пита5 ни  непосредственно, а управл ющие электроды первого и второго тиристоров подключены к выходу датчика аварийной коммутации, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  искробезопасной мощности путем выравнивани  амплитуды и длительности начальных токов разр да

   конденсатора и линии св зи, система снабжена п тью резисторами, стабилитроном, оптроном, дополнительными конденсатором , двум  диодами и двум  тиристорами, катод первого из которых подключен к аноду светодиода оптрона, а катоды фотодиода и светодиода оптрона, первые выводы первого и второго резисторов, катод первого дополнительного диода и первый вывод дополнительного конденсатора объединены и подключены к аноду второго тиристора, причем первые выводы третьего, четвертого и п того резисторов и анод второго дополнительного тиристора также объединены и подключены к катоду первого диода, а второй вывод третьего резистора подключен к

   катоду стабилитрона, анод которого подключен к второму выводу первого резистора и к управл ющему электроду первого дополнительного тиристора, катод которого через согласно включенный второй дополнительный диод подключен к аноду первого дополнительного диода, а второй вывод п того резистора подключен к аноду фотодиода, второму выводу дополнительного конденсатора и второму выводу второго резистора и к управл ющему электроду второго дополнительного тиристора , а выход датчика начала аварии подключен к второму входу блока защиты , выход которого подключен к аноду первого диода.

   t.MC

   (Риг. 2