Искробезопасная система дистанционного питания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 1969911(22) Заявлено 09.02, 81(21) 3245460/24-07 511 М. Кп.з с присоединением заявки НовФ Е 21 Е 9/00 УН 02 Н 7/26 Государствеиный комитет СССР ио делаю изобретений и открытий(72) Автор зобретения В.Б.Нейман 1) Заявитель ИСКРОБЕЭОПАСНАЯ СИСТЕМАПИТАНИЯ АНЦИОННО 10 5 о Ряд ника Изобретение относится к электротехнике и предназначено для безопасной передачи электрической энер гии от источника питания к нагрузке на предприятиях со взрывоопасной атмосферой.Известна искробезопасная система дистанционного питания, содержащая источник питания с блоком искрозащиты, кабельную линию связи с шунтами, разделяющими ее на секции,и подключенные к линии связи нагрузки причем блок искрозащиты выполнен на динамическом элементе искрозащиты с датчиком начала разряда, а шунты выполнены в виде диодных мостов, вх ды которых подключены к выходным выводам секций, а выходы - к входным выводам секций 1.В известной системе при возникновении разряда от разрыва цепи питания в неразветвленном участке линии связи в разряд поступает энергия, запасенная распределенной индуктивностью только нераэветвленного участка линии связи, Энергия, запасенная в распределенной индуктивнос ти ответвлений, не поступает в раэтак как ЭДС самоиндукции, воэющая в ответвлениях, шунтируется диодными мостами. Однако при замыкании на землю питающих проводов линии связи нарушается защитное подключение диодных мостов, в результате чего при разрыве цепи питания в не- разветвленном участке линии связи в разряд поступает энергия, запасенная распределенной индуктивностью какнеразветвленного участка линии связи, так и ответвления. Это не позволяет повысить искробеэопасную мощность дистанционного питания путем увеличения тока в линии связи при питании нагрузок по разветвленной линии связи.Наиболее близкой к предлагаемой является искробезопасная система дистанционного питания, содержащая источник питания с блоком искрозащиты, кабельную линию связи с шунтами, разделяющими ее на секции, два диода и подключенные к линии связи нагрузки, причем. блок искрозащиты выполнен на динамическом элементе искроэащиты с датчиком начала разряда,а шунты в виде диодных мостов, входы которых подключены к выходным выводам секций, двух транзисторов разного типа проводимости и двух резисторов, причем катод каждого из диодов подключен к кол 969911,иэ секций, а анод - к коллекторутранзистора п-р-и типа другой секции,при этом в каждой секции эмиттертранзистора п-р-и типа соединен сотрицательным выходным выводом диодного моста и через первый резисторс базой транзистора р-и-р типа,коллектор - с одним иэ выводовсекции, предназначенным для подключения нагрузки, а база через второй 10резистор - с положительным выходнымвыводом диодного моста и эмиттеромтранзистора р-п-р, коллектор которого соединен с другим выводом секции;лпредназначенным для подключения нагрузки 2 ) .В известной системе при разрывецепи питания в любой точке линиисвязи происходит выключение транзисторов шунта, которые сокращаютдлительность разряда. В результатев разряде выделяется лишь часть энергии, запасенной распределенной индуктивностью линии связи.При разрыве цепи питания в неразветвлевном участке линии связи часть.энергии ответвлений не поступает вразряд, так как шунтируется либо диодными мостами, либо диодами (призамыкании питающих проводов линиисвязи на землю) . 30При разрыве цепи питания в ответвлении в цепь с разрядом поступает часть энергии, запасенной распределенной индуктивностью неразветвленного участка линии связи и 35часть энергии ответвления. Однакопри замыкании на землю входных выводов двух, ответвлений и при разрыве цепи питания в ответвлениив разряд через диоды поступает вся 40энергия двух ответвлений, что непозволяет увеличить искробеэопаснуюмощность дистанционного питания путем увеличения тока в линии связи,Цель изобретения заключается в 45повышении искробеэопасной мощностидистанционного питания, путем увеличения тока при питании нагрузок поразветвленной линии связи.Укаэанная цель достигается тем,что в искробезопасной системе дистанционного питания, содержащей источник питания с блоком искроэащиты,кабельную линию связи с шунтами,разделяющими ее на секции, и подключенные к линии связи нагрузки, причЕм блок искрозащиты выполнен надйнамическом элементе искрозащиты сдатчиком начала разряда, а шунты ввиде диодных мостов, входы которыхподключены к выходным выводам секций,60двух транзисторов разного типа прово- .димости и двух резисторов, при этомв каждой секции эмиттер транзистораи-р-и типа соединен с отрицательнымвыходным выводом диодного моста и через первый резистор - с базой транзистора р-и-р типа, коллектор - содним из выводов секции, предназначенным для подключения нагрузки,эмиттер транзистора р-и-р типа соединен с положительным выходным выводомдиодного моста, каждый шунт снабжендополнительным транзистором р-и-ртипа, причем эмиттер дополнительноготранзистора соединен с коллекторомтранзистора р-и-р типа, база - сдругим выводом секции, предназначенным для подключения нагрузки, а коллектор через второй резистор - сбазой транзистора и-р-п типа,На чертеже показана схема искробезопасной системы дистанционногопитания,Система состоит из источника 1питания, блока искрозащиты, выполненного на динамическом элементе 2искрозащиты с датчиком 3 начала разтряда, кабельной линии связи, включающей в себя секции 4 (неразветвленныйучасток), 5 и б ответвления). Каждоеответвление содержит диодный мост 7,вход которого подсоединен к выходным выводам секции 4, транзистор 8и-р-и типа, транзистор 9 р-и-р типадополнительный транзистор 10 р-и-ртипа, причем эмиттер транзистора8 и-р-и типа соединен с отрицательнымвыходом диодного моста 7 и через резистор 11 - с базой транзистора 9р-и-р типа, коллектор - с одним иэвыходных выводов секции 5 (6), эмиттер транзистора 9 р-и-р типа соединен с положительным выводом диодногомоста 7, коллектор - с эмиттером дополнительного транзистора 10 р-и-ртипа, база которого соединена с другим входным выводом секции 5(б), аколлектор - через резистор 12 - сбазой транзистора 8 и-р-и типа. Квыходным выводам секции 5 и б подключены нагрузки 13.Система работает следующим образом.В номинальном режиме передачиэнергии от источника 1 питания кнагрузкам 13 переходы эмиттер-базатранзисторов 8-10 смещены в прямомнаправлении так, что транзисторы насыщены и полностью открыты, При этомток нагрузки 13 протекает через переход эмиттер-база транзистора 10, атранзистор 8 получает смещение черезоткрытый транзистор 10 и резистор12. При протекании по линии связитока от источника 1 к нагрузкам 13в распределенных индуктивностях секций 4-6 запасается энергия, котораяможет быть источником воспламенениявзрывоопасной среды.При возникновении в секции 4 разряда от разрыва цепи питания датчик .3 начала разряда вырабатываетуправляющий сигнал, включающий дина969911 Формула изобретения мический элемент искрозащиты 2. Последний изолирует цепь с разрядом от энергии источника 1 питания.При этом выключаются транзисторы 8-10 в секциях 5 и б, длительность разряда сокращается и в разряд по ступает, лишь часть энергии, запасенной распределенной индуктивностью секции 4, Часть энергии, запасенной распределенной индуктивностью ответвлений 5 и б, не поступает в разряд, 10 так как шунтируется диодами мостов 7.При замыкании на землю одного выходного вывода секции 4 и входного вывода одного из ответвлений, напри мер 5 показано пунктиром), нарушается защитное подключение к линии связи диодного моста 7. В то же время в .системе возможна передача энергии от источника 1 к нагрузке 13 так20 как на участке между двумя нарушениями линии связи роль второго провода выполняет земля. Однако в этом случае транзисторы 9 и 10 исключаются иэ цепи питания нагрузки, а у транзисто ров 8 снимается смещение в прямом направлении перехода эмиттер-база. Транзистор 8 закрывается, разрывает цепь питания нагрузки, что исключает возникновение разряда при разрыве цепи питания в секции 4.ЗОПри возникновении в ответвлении (например в секции 5) разряда от разрыва цепи питания выключаются транзисторы 8-10 этой секции, длительность разряда сокращается и в З 5 разряд поступает часть энергии, запасенной распределенной индуктивностью секций 4 и 5.При замыкании на землю одного иэ входных выводов секции 5 и одного из 40 входных выводов секции 6 (показано пунктиром) в цепь с разрядом от разрыва цепи питания в секции 5 или 6 может поступить часть энергии всех секций системы - 4-6, которая нревы шает энергию разряда при отсутствии замыканий на земпю. Однако в этом случае ток, протекающий через секции 5,6 и нагрузки 13, минует переход эмиттер-база транзистора 10 в секций 5. Транзистор секции 5 выключается, разрывает цепь подачи смещения транзистору 8 этой секции. Последний выключается, обесточивает секции 5,6 и полностью исключаетвозникновение разряда от разрыва цепи питания в секции 5 или б.Таким образом, при замыкании на землю входных выводов двух ответвлений и при разрыве цепи питания в ответвлении цепь с разрядом полностью изолирована от энергии, запасенной распределенной индуктивностью линии связи. Это позволяет увеличить искробезопасную мощность дистанционного питания путем увеличения тока в линии связи. Искробезопасная система дистанционного питания, содержащая источник питания с блоком искрозащиты, кабельную линию связи с шунтами, разделяющими ее на секции, и подключенные к линии связи нагрузки, причем блок искрозащиты выполнен на динамическом элементе искрозащиты с датчиком начала разряда, а шунты в виде диодных мостов, входы которых подключены к выходным выводам секций, двух транзисторов разного типа проводимости и двух резисторов, при этом в.каждой секции эмиттер транзистора и-р-и типа соединен с отрицательным выходным выводом диодного моста и через первый резистор - с базой транзистора р-и-р типа, коллектор - с одним иэ выводов секции, предназначенным для подключения нагрузки эмиттер транзистора р-и-р типа соединен с положительным выходным выводомдиодного моста, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения искробезопасной мощности дистанционного питания путем повышения тока, каждый шунт снабжен дополнительным транзистором р-и-р типа, причем эмиттер дополнительного транзистора соединен с коллектором транзистора р-и-р типа, база - с другим выводом секции, предназначенным для подключения нагрузки, а коллектор - через второй резистор с базой транзистора и-р-и типа.источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 675194, кл. Е 21 Р 9/00 1976.2. Авторское свидетельство СССР М 826041, кл, Е 21 Р 17/06 1978"Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 филиал аказ 8341/37 Тираж 47 ВНИИПИ Государственного по деЛам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра