Искробезопасная система питания с защитой

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН И цр 4 Е 2 ИЕ ИЗОБРЕТОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И ОП Н АВТОРС(54) ИСКРОБЕЗОПАС ЗАЩИТОЙ НагррЮЗ ГОСУДАРСТЙЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР филиал Всесоюзноготельского институтаки и маркшейдерског 25 (088.8)свидетельство СССРЕ 21 Р 9/00, 982.видетельство СССРЕ 21 Р 9/00, 1985(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вискробеэопасных системах электропитания на предприятиях со взрывоопасной атмосферой. Целью изобретения яв"ляется повышение КПД путем повышенияискробезопасной мощности при дискретно изменяющемся напряжении. Цель достигается введением дополнительныхузлов ограничения тока, включенныхпараллельно нагрузке, Каждый узелсостоит из стабилитрона 5, тиристора 6 и измерительного резистора 7,а количество узлов определяется необходимым числом уровней напряжения.1 нл151496Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в искробезопасных системах электропитания на предприятиях с вэрывоопас ной атмосферой, в том числе на предприятиях горной, нефтехимической и газовой промышленности.Цель изобретения - повышение КПД путем увеличения искробезопасной мощ ности при дискретно изменяющемся на" пряжении.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устрой., ства. 15Устройство содержит ограничитель-ный резистор 1, тиристор 2, измерительный резистор 3, узлы 4 ограниче-ния тока. Последние состоят из стабилитрона 5, дополни. тельного тирис О тора 6 и дополнительного измеритель,ного резистора 7. Ограничительный ре зистор 1, измерительные резисторы 3 ,и 7 включены последовательно с на, грузкой. К измерительному резистору , 3 катодом и управляющим электродом подключен тиристор 2, включенный параллельно источнику 8 питания через резистор 1. Измерительные резисторы7 узлов 4 ограничения подключены меж Оду катодом и управляющим электродомтиристоров 6. В цепь анодов тиристо- Ьров 6 узлов 4 ограчения включены ста-билитроны 5. Узлы 4 подключаются параллельно нагрузке. Количество узлов , 4 определяется необходимым числом уровней напряжения и и равно п.Устройство работает следующим об разом.При минимальном напряжении на на, грузке ток срабатывания устройства устанавливается резистором 3. При превышении током нагрузки заданного значения тиристор 2 включается и шунтирует нагрузку, тем самым напряжение на нагрузке уменьшается до велглчины прямого падения напряжения на открытом тиристоре. При этом возникновение электрического разряда, способного воспламенить взрывоопасную5 патмосферу, невозможно. При увеличении напряжения открывается стабилитрон 5 узла 4 ограничения и уровеньсрабатывания устройства в данном случае определяется величиной резистора.557 и входными характеристиками тирис-тора 6. Ток срабатывания узла 4 меньше чем ток срабатывания тиристора 2 и выбирается согласно зависимости ми. нимального воспламеняющего тока отнапряжения (ГОСТ 227825-78). Привключении тиристора 6 ток, протекающий через резистор 3, увеличивается,что приводит к срабатыванию тиристора 2 и шунтированию нагрузки, Придальнейшем повышении напряжения источника 8 питания включаются последовательно остальные узлы, Напряжение включения узлов определяется напряжением стабилизации стабилитронов,а ток срабатывания - величинами измерительных резисторов и входными характеристиками соответствующих тиристоров,Использование предлагаемого устройства позволяет полностью реализовать искробезопасную мощность, достижимую при заданном напряжении, чтоприводит к повышению КПД и соответственно искробеэопасной мощности.Наиболее эффективно предлагаемое устройство может быть использовано вшахтной взрывобезопасной аппаратуре,содержащей источники электропитанияс дискретно изменяющимся напряжением,например, в электроразведочных генераторах, При этом сравнительно простым путем обеспечивается автоматический выбор тока ограничения при изменении напряжения.П р и м е рНеобходимо обеспечитьбезопасность выходной цепи устройства с переключаемым дискретно изменяемым) выходным напряжением, с уровнями П, 11, Б, причем БЪ Б ) Б,Искробезопаеные токи, соответствующие напряжениям Б, П , П согласноГОСТ 22782.5-78 составляют неравенство 1;1 ( 1 , где 11 соответствует 11 г, 1 - Б ; 1 З - П , При испольФзовании известных устройств узлы 4отсутствуют, поэтому защита тиристора 2 настраивается резистором 3 набезопасный ток, соответствующий максимальному напряжению П,. При этомвыходная мощность для всех трех напряжений соответственно равна 1 Ц )(у 1,Б) 11 Пз, т,е, Р 1) Рту РзПри использовании предлагаемогоизобретения каждому значению выходного напряжения соответствует максимально возможный безопасный ток 1,1 , 1, так как в зависимости отуровня напряжения включается тот илииной узел 4 защиты или узел, выполненный на тиристоре 2 и резисторе 3.Узел на тиристоре 2 и резисторе 3 на962 Искробезопасная система питания сзащитой, содержащая ограничительный Составитель К.ПиланРедактор С.Лисина Техред А,Кравчук Корректор Э.Лончакова Заказ 6208/36 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 5 514 страивается на максимально возможный безопасный ток 1 при минимальном напряжении Ь. При этом выходная мощность в нагрузке равна: РЕ Бф 51 гПг Р = 11 . Так как 1) )1 .1 тоР, =РР Р,Р Р т, е. происходит повышение выходной искробезопасной мощности по сравнению с прототипом, где устройство предназ" 1 О1начено для использования в аппаратуре с непрерывным изменением напряжения. Выигрыш в реализуемой искробезопасной мощности получается в результате нелинейности характеристики, 15 связывающей напряжение и минимальный воспламеняющий ток (ГОСТ 22782.5-78). В известном устройстве автоматически происходит линейное уменьшение тока срабатывания при возрастании напряже ния. Изменение выходного напряжения определяется функционированием защищаемой аппаратуры. В изобретении фактически аппроксимируется нелинейная характеристика искробезопасности, 25 т,е. реализуется та часть мощности, которая теряется вследствие отклонений линейной характеристики известного устройства от экспериментапьной характеристики 1 Беон = (11 вье ) 30 Формула изобретения резистор, первый вывод которого соединен с первым выходом источника напряжения, второй вывод имеет клеммудля подключения к первому выводу нагрузки, и соединен с анодом тиристора, катод которого подключен к второму выходу источника питания и к первому выводу измерительного резистора,отличающая ся тем, что, сцелью повышения КПД путем повышенияискробезопасной мошности при дискретно изменяющемся напряжении, в негодополнительно введены узлы ограничения тока, каждый из которых состоитиз дополнительного тиристора, дополнительного измерительного резисторан стабнлитрона, при этом аноды всехдополнительных тиристоров через соответствующие стабилитроны подключены к второму выводу ограничительногорезистора, управляющие электроды всехтиристоров соединены со своими катодами через соответствующие измери".тельные резисторы, второй вывод измерительного резистора подключен к цепочке иэ последовательно соединенныхвсех дополнительных измерительных резисторов, свободный вывод последнегоиз которых имеет клемму для подключения к второму выводу нагрузки, а количество узлов ограничения тока наединицу меньше числа уровней дискретно меняющегося напряжения.