Пристрій для забезпечення іскробезпеки ліній, що живлять індуктивне навантаження

УКРАЇНА (19) UA (11,5655 (із, U (51)7E21F9/OO МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54, ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ІСКРОБЕЗПЕКИ ЛІНІЙ, ЩО ЖИВЛЯТЬ ІНДУКТИВНЕ НАВАНТАЖЕННЯ 1 (21,20040706270 (22, 27.07.2004 (24,15.03 2005 (46, 15.03.2005, Бюл. № 3, 2005 р. (72, Колоскж Володимир Петрович, Діденко Валерій Петрович, Колосюк Андрій Володимирович (73, ДЕРЖАВНИЙ МАКІЇВСЬКИЙ НАУКОВОДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ З БЕЗПЕКИ РОБІТ У ГІРНИЧІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ (57, Пристрій для забезпечення іскробезпеки ліній, які живлять індуктивне навантаження, котрий містить випрямляч, приєднаний до одного з виводів вторинної обмотки трансформатора, два зустрічно-послідовно з'єднані вентилі, підключені між проводами лінії в її кінці таким чином, що парале льно навантаженню підключено той вентиль, який включено зустрічно випрямленому струму, який відрізняється тим, що кожний із двох виводів трифазного трансформатора струму підключено до входів двох діодів випрямляча, виходи яких з'єднані разом і приєднані до входу введеного тиристора, до входу якого приєднано перший провід лінії, третій вивід трансформатора приєднано до другого проводу лінії, паралельно тиристору підключено пороговий елемент із послідовно включеним зустрічно випрямленому струму діодом, вхід тиристора з'єднано через резисторний фільтр із входами діодів випрямляча, а у коло керування тиристора введений розмикальний контакт порогового елемента. Запропоноване технічне рішення належить до гірничої промисловості, а конкретніше - до безпечної передачі електричної енергії від джерела живлення до навантаження і може бути використане для роботи електроустановок у вибухонебезпечній атмосфері вугільних шахт і інших вибухонебезпечних виробництв, джерело живлення й навантаження яких розташовано в різних місцях І з'єднано живильною лінією. Відомий пристрій для живлення індуктивних навантажень, що містить випрямляч, приєднаний до першого виводу джерела перемінного струму, між другим електродом випрямляча і другим висновком джерела приєднано два зустрічнопослідовно з'єднані вентилі, а як накопичувач енергії використано навантаження, при цьому паралельно навантаженню приєднано той з вентилів, який включено зустрічно випрямленому струму [див. патент №40715 А, Україна, E21F9/00, опубл. 15.08.2001, Бюл. №7]. Недоліком пристрою, визначеного за прототип, є те, що він може бути використаний тільки при невеликій потужності навантаження й при однопівперіодному випрямленні перемінного струму. Крім того, при замиканні або низькому опорі ізоляції між приводами лінії виникають струми короткого замикання чи витоку через низький опір ізоляції, що також являє собою іскронебезпеку. У основу корисної моделі поставлено завдання зі створення такого пристрою для забезпечення іскробезпеки ліній, що живлять індуктивне навантаження, у якому за рахунок випрямлення двох із трьох лінійних напруг перемінного струму, одержуваного від трифазного трансформатора напруги, а також контролю опору ізоляції лінії і її відключення при зниженні опору ізоляції нижче допустимого рівня, забезпечується підвищення іскробезпечної потужності навантаження й виключається виникнення іскріння від струмів витоку між проводами. Поставлене завдання розв'язується тим, що пристрій для забезпечення іскробезпеки ліній, які живлять індуктивне навантаження, котрий містить випрямляч, приєднаний до одного з виводів вторинної обмотки трансформатора, два зустрічнопослідовно з'єднані вентилі, підключені між проводами лінії в її кінці таким чином, що паралельно навантаженню підключено той вентиль, який включено зустрічно випрямленому струму, відповідно до корисної моделі, кожний із двох виводів трифазного трансформатора струму підключено до входів двох діодів випрямляча, виходи яких з'єднані разом і приєднані до входу введеного тиристора, до виходу якого приєднано перший про т ю 5655 тому що завдяки шунтуючій дії відкритого діода 6 утворюється замкнутий контур для розряду запасеної енергії. Цим забезпечується безперервність струму в навантаженні, хоча струм у лінії є переривчастим. Унаслідок цього, у проводах лінії при комутації іскри розмикання відсутні, забезпечуючи підвищення іскробезпечного струму в лінії Це означає, що індуктивне навантаження 11 стосовно лінії 4 і джерела живлення 1 являє собою чисто активне навантаження. Якщо відбувається пошкодження ізоляції й опір ізоляції 12 між проводами лінії виявиться меншим припустимого рівня, по колу: обмотка С трансформатора 1 - провід лінії 4 - опір ізоляції 12 - діод 8 - резисторний фільтр 9 - обмотки А і В трансформатора 1 - одержує живлення пороговий елемент 7. Своїм контактом 10 він відключить коло керування тиристора 3, який, у свою чергу, вимкне живлення лінії 4. Так забезпечується запобігання іскріння між проводами лінії. Подача живлення до навантаження 11 можлива тільки в тому разі, коли опір ізоляції 12 досить високий і пороговий елемент 7 знаходиться в знеструмленому стані і його контакт 10 у колі керування тиристора 3 замкнуто. Настроювання порогового елемента 7 здійснюється за іскробезпечним значенням струму, що протікає через опір ізоляції 12. Конструктивно діоди 5 і 6 установлюються таким чином, щоб їх неможливо було вимкнути, наприклад, за допомогою заливки герметичним компаундом на ввідних затискачах навантаження. Використання запропонованого пристрою забезпечує підвищення іскробезпечної потужності навантаження й виключає виникнення іскріння від струмів витоку між проводами. від лінії', третій вивід трансформатора приєднано до другого проводу лінії, паралельно тиристору підключено пороговий елемент із послідовно включеним зустрічно випрямленому струму діодом, вхід тиристора з'єднано через резисторний фільтр із входами діодів випрямляча, а у коло керування тиристора введений розмикальний контакт порогового елемента. На фігурі представлено схему запропонованого пристрою. Пристрій містить трифазний трансформатор 1 (показана тільки його вторинна обмотка), випрямляч 2, тиристор 3, лінію 4, підключені у кінці останньої два зустрічно з'єднані діоди 5 і 6, пороговий (релейний) елемент 7, який приєднано паралельно тиристору 3 через діод 8, резисторний фільтр 9, що з'єднує вхід тиристора 3 із входами діодів випрямляча 2. Розмикальний контакт 10 порогового елемента 7 введено у коло керування тиристора З (на фігурі не зображено). Крім того, у схемі показано навантаження 11 і опір ізоляції 12. Пристрій працює так. У першу і другу третину періоду частотою 50Гц навантаження 11 живиться через тиристор 3 і відкритий діод 5 випрямленим струмом, сформованим лінійною напругою спочатку першої (А) і третьої (С), а потім другої (В) і третьої (С) фаз трансформатора. У третю частину періоду, коли напруга фази С трансформатора позитивніша ніж А і В і діє зустрічно випрямленому струму, діод 5 замкнено і випрямлений струм від джерела в лінії 4 відсутній, забезпечуючи паузу, що дорівнює 1/3 періоду. У паузу в навантаженні 11 протікає струм, обумовлений запасеною протягом перших двох частин періоду енергією в індуктивності навантаження, Фіг. Комп'ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601