SU859652A1

SU859652A1 - Apparatus for separating spark-hazard and spark-proof electic circuits

Info

Publication number: SU859652A1
Application number: SU792736913A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Кузин; Вера Ивановна Афанасьева
Original assignee: Предприятие П/Я А-3852
Priority date: 1979-01-05
Filing date: 1979-01-05
Publication date: 1981-08-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ИСКРООПАСНЫХ И ИСКРОБЕЗОПАСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ(54) DEVICE TO SEPARATE DIFFERENT AND DIFFERENT ELECTRIC CIRCUITS

Изобретение относитс к средствам техники безопасности, а точнее к средствам предотвращени взрывов во взрывоопасных производствах (кроме объектов по производству и хранению взрывчатых веществ ) и предназначено дл разделени искроопасных и искробезопасных электрических цепей.The invention relates to safety means, and more specifically to means of preventing explosions in explosive industries (except for production and storage facilities for explosives), and is intended for the separation of intrinsically safe and intrinsically safe electrical circuits.

Известно ycTpoplcTBO (блок сигнализации типа БСТД), предназначенное дл защиты искробезопасных электрических цепей.It is known ycTpoplcTBO (block alarm type BSTD), designed to protect intrinsically safe circuits.

Это искроразделительное устройство состоит из источника питани , ограничительных сопротивлений и специальных разделительных реле типа РДУГ 1.This spark separator consists of a power source, limiting resistances and special isolating relays of the type RDUG 1.

Однако наличие индуктивности во входных искробезопасных цеп х и определенного значени номинального тока реле не дает возможности использовать такой искроразделительный элемент на больших длинах. Кроме того, выход из стро источника питани приводит к отказу в работе всех искробезопасных цепей.However, the presence of inductance in the input intrinsically safe circuits and a certain value of the rated current of the relay makes it impossible to use such a spark-separating element for long lengths. In addition, the failure of the power supply leads to the failure of all intrinsically safe circuits.

Известно также устройство дл разделени искроопасных и искробезопасныхIt is also known a device for the separation of the intrinsically safe and intrinsically safe.

электрических цепей, которое состоит из усилител , взрывонепроницаемой оболочки и источников питани искроопасных и искробезопасных цепей. Наличие взрывонепроницаемой оболочки делает возможным размее щение устройства во взрывоопасной зоне 2.electrical circuits, which consists of an amplifier, a flameproof enclosure and power sources of spark-safe and intrinsically safe circuits. The presence of an explosion-proof casing makes it possible to disperse the device in the hazardous area 2.

Однако при этом кабели с искроопасными цеп ми наход тс во взрывоопасной зоне, а нарущение кабел может привести к взрыву. Кроме того, в этом устройствеHowever, in this case, cables with spark-hazardous circuits are in the hazardous area, and failure of the cable may cause an explosion. Also in this device

10 существует гальваническа св зь источников питани искроопасных и искробезопасных цепей.10 there is a galvanic connection between the sources of the supply of spark-proof and intrinsically safe circuits.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл разделе5 ни искроопасных и искробезопасных электрических цепей, состо щее из датчика, выходного блока и искроразделительного блока, включающего источник питани сопротивлений и разделительный элемент И,Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for dividing 5 none of the intrinsically safe and intrinsically safe electrical circuits, consisting of a sensor, an output unit and a spark separation unit including a resistance power supply and a separating element I,

ограничительный резистор 3. limiting resistor 3.

Наличие сосредоточенной индуктивности обмотки реле в искробезопасных электрических цеп х и определенного значени The presence of a concentrated inductance winding relay in intrinsically safe electrical circuits and a certain value

номинального тока реле не дает возможности использовать такой искроразделительный элемент на больших длинах. Источник питани искроразделительных цепей мощный , большого габарита и веса. Выход из стро источника питани приводит к отказу в работе всех искроразделительных цепей.the rated current of the relay does not allow the use of such a spark separation element for long lengths. The power source of spark circuits is powerful, of a large size and weight. Failure of a power source results in failure of all spark circuits.

Цель изобретени - увеличение длины и уменьшение сечени проводов искробезопасной цепи, а также повышение надежности искроразделительного элемента.The purpose of the invention is to increase the length and reduce the cross section of the wires of an intrinsically safe circuit, as well as to increase the reliability of the spark isolation element.

Поставленна цель достигаетс тем, что искроразделительный блок снабжен преобразователем посто нного напр жени в импульсное и преобразователем импульсного напр жени в посто нное, причем входы преобразовател посто нного напр жени в импульсное соединение с датчиком и с источником питани , а выход - со входом разделительного элемента, выход которого подключен к преобразователю импульсного напр жени в посто нное, соединенному с источником питани и выходным блоком .The goal is achieved by the fact that the spark-isolation unit is equipped with a constant-voltage-to-pulse converter and a pulse-to-constant voltage converter, with the inputs of the constant-voltage converter to a pulse connection with the sensor and the power source, and the output with the input of the separation element, the output of which is connected to a pulse-to-constant voltage converter connected to a power source and an output unit.

Вынесение сосредоточенной индуктивности разделительного элемента из искробезопасных цепей и преобразование посто нного тока в импульсное позвол ет уменьшить ток в искробезопасных цеп х, а следовательно , увеличить длину и уменьшить сечение проводов в этих цеп х. При этом расшир етс область применени устройства с датчиками общепромышленного исполнени , не имеющих собственного источника питани и сосредоточенной индуктивности и емкости, в помещени х, где по услови м работы могут образовыватьс взрывоопасные смеси, включа 3 и 4-ю категории групп Т1, Т2, ТЗ, Т4, Т5.The removal of the concentrated inductance of the separation element from intrinsically safe circuits and the conversion of direct current to pulsed allows reducing the current in the intrinsically safe circuits and, therefore, increasing the length and reducing the cross section of the wires in these circuits. At the same time, the field of application of the device with sensors of general industrial design, which do not have their own power source and concentrated inductance and capacitance, expands in rooms where explosive mixtures can be formed, including 3 and 4 categories of T1, T2, TZ groups , T4, T5.

Питание искроразделительных цепей осуществл етс от двух источников посто нного тока. Выход из стро одного из источников питани не приводит к отказу в работе искроразделительного элемента.The spark circuits are powered from two direct current sources. Failure of one of the power sources does not lead to the failure of the spark-separating element.

На фиг. 1 представлена блок-схема искроразделительного устройства.FIG. 1 is a block diagram of a spark gap.

Устройство содержит искроразделительный блок 1, источники 2-4 питани , преобразователи 5 и 6, разделительный элемент 7, выходное устройство 8 и датчик 9.The device comprises a spark-separation unit 1, power supply sources 2-4, transducers 5 and 6, a separating element 7, an output device 8 and a sensor 9.

Искроразделительный блок 1 устанавливаетс в невзрывоопасной зоне. Датчик 9 находитс во взрывоопасной зоне.The spark block 1 is installed in a non-hazardous area. Sensor 9 is in a hazardous area.

Источники 2 и 4 питани осуществл ют питание цепей преобразовател 5 непосредственно и через контакт датчика 9, источник 4 питани осуществл ет питание преобразовател 6 и выходного устройства 8.Sources 2 and 4 of the power supply power to the circuits of the converter 5 directly and through the contact of the sensor 9, the power source 4 provides power to the converter 6 and the output device 8.

По сигналу датчика 9 преобразователь 5 преобразует посто нное напр жение в импульсное , которое подаетс на разделительный элемент 7. Преобразователь 6 преобразует импульсное напр жение разделительного элемента 7 в посто нное, поступающее затем на вход выходного устройства 8.According to the signal from sensor 9, the converter 5 converts a constant voltage into a pulse, which is fed to the separating element 7. The converter 6 converts the pulse voltage of the separating element 7 into a constant, then to the input of the output device 8.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При замыкании контакта датчика 9 образуетс зар дна цепь конденсатора С1 через входной резистор R1, который одновременно выполн ет функцию ограничительного резистора искробезопасной цепи. При достижении на конденсаторе С1 определенного значени напр жени открываетс переход Э-Б1 транзистора VT1 и конденсатор разр жаетс через первичную обмотку трансформатора Т1. После разр да конденсатора переход Э-Б1 закрываетс , следует зар д конденсР ора и цикл повтор етс .When the contact of sensor 9 is closed, a charge circuit of capacitor C1 is formed through the input resistor R1, which simultaneously performs the function of the limiting resistor of the intrinsically safe circuit. When the capacitor C1 reaches a certain voltage, the transition E-B1 of the transistor VT1 opens and the capacitor discharges through the primary winding of the transformer T1. After the discharge of the capacitor, transition E-B1 closes, the charge of the condenser R follows, and the cycle repeats.

При разр де конденсатора через первичную обмотку трансформатора Т1 во вторичной обмотке по вл етс импульс напр жени , который открывает транзистор VT2 на врем длительности импульса. Врем открытого состо ни транзистора VT2 достаточно дл разр да конденсатора С2. Частота следовани импульсов такова, что в период паузы между импульсами конденсатор С2 зар жаетс до напр жени ниже 25 напр жени стабилизации стабилитрона УД2. Поэтому на базу транзистора VT3 открывающее напр жение не подаетс .When a capacitor discharges through the primary winding of a transformer T1, a voltage pulse appears in the secondary winding, which opens transistor VT2 for the duration of the pulse duration. The open time of transistor VT2 is sufficient to discharge capacitor C2. The pulse frequency is such that during the period between the pulses the capacitor C2 is charged to a voltage below 25 the stabilization voltage of the UD2 stabilitron. Therefore, the opening voltage is not applied to the base of transistor VT3.

При размыкании контакта датчика 9 преобразователь 5 не выдает импульсы, во вторичной обмотке трансформатора Т1 импульсы отсутствуют. На вход преобразовател 6 импульсы не поступают. При этом транзистор VT2 закрыт, конденсатор С2 зар жаетс до напр жени , равного напр жению стабилизации стабилитрона УД2 плюс напр жение на переходе Б-Э транзистора VT3. Транзистор ТЗ открываетс и находитс в открытом состо нии до замыкани контакта датчика 9.When the contact of the sensor 9 is opened, the converter 5 does not emit pulses, in the secondary winding of the transformer T1 there are no pulses. To the input of the Converter 6 pulses are not received. In this case, the transistor VT2 is closed, the capacitor C2 is charged to a voltage equal to the stabilization voltage of the UD2 zener diode plus the voltage at the transition B – E of the transistor VT3. The transistor TZ opens and is in the open state before closing the contact of the sensor 9.

Использование в устройстве преобразо40 вател посто нного напр жени в импульсное дает возможность значительно увеличить длину и одновременно уменьшить сечение проводов искробезопасных цепей за счет уменьшени тока и исключени индуктивности разделительных элементов из этих цепей. При этом расщир етс область применени датчиков общепромышленного исполнени , не имеющих собственного источника питани и сосредоточенной индуктивности и емкости, в помещени х, где по 5Q услови м работы могут образовыватьс взрывоопасные смеси, включа 3 и 4-ю категории групп Т1, Т2, ТЗ, Т4, Т5.The use of a dc to pulsed transducer in the device makes it possible to significantly increase the length and at the same time reduce the cross section of the wires of intrinsically safe circuits by reducing the current and eliminating the inductance of the separating elements from these circuits. At the same time, the area of application of common industrial sensors, which do not have their own power source and concentrated inductance and capacitance, is expanded in rooms where explosive mixtures can be formed under 5Q conditions, including 3 and 4 categories of groups T1, T2, TZ, T4, T5.

Claims

1.Sultanovich A.I. and others. Calculation and design of intrinsically safe equipment. M., “Energie, 1971, p. 147.

2. USSR author's certificate number 434173, cl. E 21 F 17/00, 1971.

3.Sultanovich A.I. and others. Calculation and design of intrinsically safe equipment. M., “Energie, 1971, p. 150-151 (prototype).

./

"Sj

A

: s &.