Изобретение относится к электроснабжению угольной, химической и других отраслей промышленности, в которых возможно образование взрывчатых пыле- и газовоздушных смесей, и может быть использовано при создании искробезопасной аппаратуры управления, автоматики и связи.The invention relates to power supply of coal, chemical and other industries in which the formation of explosive dust and gas mixtures is possible, and can be used to create intrinsically safe control, automation and communication equipment.
Известен способ обеспечения искробезопасности систем переменного тока, заключающийся в ограничении тока, напряжения в цепи и перенапряжений, возникающих при коммутации (1]. Недостатком способа является малая величина допустимой искробезопасной мощности, реализуемой в системе переменного тока, так как он не обеспечивает ограничения энергии, поступающей в разряд из источника питания, и имеет недостаточную эффективность искрозащитного шунта нагрузки.There is a method of ensuring intrinsic safety of alternating current systems, which consists in limiting the current, voltage in the circuit and overvoltages arising during switching (1). The disadvantage of this method is the small amount of permissible intrinsically safe power realized in the alternating current system, since it does not limit the energy supplied discharge from the power source, and has insufficient efficiency of the spark shunt load.
Наиболее близким по технической сущности является способ электроснабжения переменным током от источника питания с быстродействующей искрозащитой, включаемой по сигналу о начале разряда, и заключающийся в контроле на выходе источ-. ника высокочастотного сигнала напряжения, характеризующего момент начала разряда, закорачивании источника питания при его появлении и ограничении перенапряжений на нагрузке (2]. Одцако такой способ позволяет ограничить энергию, поступающую в разряд только в малоиндуктивных < цепях, так как 5 высокочастотный сигнал, возникающий при коммутации цепи, распределяется пропорционально величинам индуктивности, включенных в цепь со стороны источника питания и со стороны нагрузки. Величина этого, сигнала мала я при определенных соотношениях индуктивностей источника и нагрузки чувствительности искрозащиты становится недостаточно для включения элемента искрозащиты, что приводит к снижению эффективности искрозащиты и к понижению искробезопасной мощности в индуктивных цепях. Целью изобретения является повышение искробезопасной мощности в индуктивных цепях путем повышения чувствительности быстродействующей искрозащиты. Это достигается тем, что контролируют ВЧ сигнал 20 напряжения на выходе источника питания и при появлении этого сигнала закорачивают выход источника, на нагрузке ограничивают возникающие при коммутации перенапряжения, дополнительно контролируют ВЧ сигнал напряжения на нагрузке, а на время срабатывания искрозащиты источника питания стабилизируют напряжение на нагрузке и после закорачивания источника выделяют ВЧ сигнал напряжения на нагрузке и закорачивают ее при изменении на ней поляр- $ кости напряжения.The closest in technical essence is the method of power supply with alternating current from a power source with high-speed spark protection, included by a signal about the beginning of the discharge, and consisting in monitoring the output of the source. the high-frequency voltage signal characterizing the moment the discharge starts, shorting the power source when it appears and limiting overvoltages on the load (2). Odzako this method allows you to limit the energy entering the discharge only in low-inductance circuits, since 5 high-frequency signal that occurs when switching circuit, is distributed in proportion to the inductance values included in the circuit from the side of the power source and from the load side.The magnitude of this signal is small at certain ratios ind The source activity and load sensitivity of the spark protection becomes insufficient to turn on the spark protection element, which leads to a decrease in the efficiency of spark protection and a decrease in intrinsically safe power in inductive circuits. a voltage signal 20 at the output of the power source and when this signal appears, the output of the source is shorted to uzke limit overvoltages arising during switching, optional HF voltage control signal to the load, and at the time of power supply switching iskrozashchity stabilize the load voltage and short-circuiting the source is isolated after the RF voltage signal and the load short-circuit it by changing the polarity thereon $ bone voltage.
Контроль ВЧ сигнала и стабилизация напряжения на нагрузке в течение времени, необходимого для срабатывания иекрозащиты источника питания, обеспечивает по- ю вышение чувствительности искрозащиты источника, так как на ней выделяется .полный ВЧ сигнал о начале разряда, который не зависит от величины индуктивности нагрузки и обеспечивает надежное управление быстродействующим элементом йскрозащиты. После закорачивания выхода .источника питания производится выделение полного ВЧ сигнала на нагрузке, так как искрозащита шунтирует индуктивность источника питания. При этом на индуктивности на- 20 грузки происходит изменение полярности напряжения, необходимого для поддержания тока В цепи, искрозащита со стороны нагрузки закорачивает ее и локализует энергию, запасенную в индуктивности в зашунтированном контуре, что ограничивает энергию, поступающую в разряд из нагрузки.Monitoring the RF signal and stabilizing the voltage at the load for the time required to activate the electrical protection of the power supply ensures a higher sensitivity of the spark protection of the source, since a full RF signal about the beginning of the discharge is released on it, which does not depend on the magnitude of the inductance of the load and provides reliable control of the high-speed security protection element. After shorting the output of the power source, the full RF signal is extracted at the load, since the spark protection shunts the inductance of the power source. At the same time, at the inductance of the load, the polarity of the voltage necessary to maintain the current in the circuit changes, the spark protection on the load side shortens it and localizes the energy stored in the inductance in the shunted circuit, which limits the energy entering the discharge from the load.
Наличие операций контроля ВЧ сигнала напряжение на нагрузке и стабилизация напряжения на ней в течение времени срабатывания искрозащиты источника питания, выделение ВЧ сигнала на нагрузке и ее закорачивание при изменении полярности на ней после срабатывания искрозащиты источника питания обеспечивает повышение чувствительности искрозащиты, эффективное ограничение энергии, поступающей из индуктивной нагрузки в разряд, и следовательно, повышение допустимой искробезопасной мощности систем электроснабжения.The presence of operations to control the RF signal, the voltage at the load and voltage stabilization on it during the operation time of the spark protection of the power source, the selection of the RF signal on the load and its shorting when the polarity changes on it after the operation of the spark protection of the power supply, increases the sensitivity of the spark protection, effectively limiting the energy coming from inductive load to discharge, and therefore, increase the permissible intrinsically safe power of power supply systems.