PL180574B1 - Bariera ochronna iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego - Google Patents

Abstract

Bariera ochronna iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, wykonana w postaci czwó- rnika z zaciskami wejściowymi dla przyłączania nieiskrobezpiecznej części obwodu elektrycznego i zaciskami wyjściowymi dla przyłączania iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, pomiędzy które jest włączona dioda Zenera, znamienna tym, że pomiędzy pierwszy zacisk wejściowy (2) i pierwszy zacisk wyjściowy (4) jest włączony rezystor pomiarowy (R), którego jeden koniec jest połączony z emiterem p-n-p tranzystora (T1) o bazie dołączonej do kolektora n-p-n kolejnego tranzystora (T2), a kolektorze związanym z bazą tego tranzystora (T2), którego emiter jest połączony z bramką tyrystora (Tr) o anodzie dołączonej do drugiego zacisku wejściowego (1) i drugiego zacisku wyjściowego (3) oraz do katody diody prostowniczej (D1),a katodzie związanej z anodą tej diody, pierwszym zaciskiem wejściowym (2) i drugim końcem wspomnianego rezystora.

Description

Przedmiotem wynalazku jest bariera ochronna iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego ulokowanego w strefie zagrożenia wybuchem gazu lub pary cieczy palnych, zwłaszcza w obiektach przemysłu węglowego i petrochemicznego.

Znana jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 106 542, bariera ochronna w postaci czwórnika zaopatrzonego w zaciski wejściowe dla przyłączania nieiskrobezpiecznej części obwodu elektrycznego i zaciski wyjściowe dla przyłączania iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego. Pomiędzy zaciski wejściowe i wyjściowe są włączone rezystory ograniczające prąd zwarcia i diody Zenera ograniczające wzrost napięcia na wejściu chronionego obwodu. Rozwiązanie to cechuje się niską sprawnością elektryczną i niską wartością użytecznej mocy iskrobezpiecznej, która może być dostarczona do obciążenia.

Znane są również, na przykład z opisów patentowych byłego ZSRR nr nr 412299, 546729, 1075010 oraz polskiego opisu patentowego nr 155 781 i opisu zgłoszeniowego P.250087, układy zapewniające iskrobezpieczeństwo obwodów elektrycznych poprzez izolowanie energetyczne obwodu chronionego przy powstaniu komutacji awaryjnej w tym. obwodzie. Izolowanie energetyczne jest realizowane za pomocą rozwarcia lub zwarcia zacisków wejściowych chronionego obwodu w przypadku przekroczenia ustalonej wartości prądu lub napięcia oraz za pomocą kontroli szybkości zmiany wartości napięcia lub prądu. Jako elementy wykonawcze w tych układach stosuje się tranzystory lub tyrystory. Dla zapewnienia niezawodności zabezpieczenia przeciwiskrzenicwegc wymagane jest dublowanie, a w niektórych przypadkach potrajanie tych układów. Z tej przyczyny zabezpieczenie przeciwiskrzeniowe staje się zbyt skomplikowane i trudne przy uruchomieniu.

W barierze ochronnej iskrcbezpiecznegc obwodu elektrycznego, wykonanej w postaci czwómika z zaciskami wejściowymi dla przyłączania nieiskrobezpiecznej części obwodu elektrycznego i zaciskami wyjściowymi dla przyłączania iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, pomiędzy które jest włączona dioda Zenera, według wynalazku, pomiędzy pierwszy zacisk wejściowy i pierwszy zacisk wyjściowy jest włączony rezystor pomiarowy, którego jeden koniec jest połączony z emiterem p-n-p tranzystora o bazie dołączonej do kolektora n-p-n kolejnego tranzystora, a kolektorze związanym z bazą tego tranzystora. Emiter kolejnego tranzystora jest połączony z bramką tyrystora o anodzie dołączonej do drugiego zacisku wejściowego i drugiego zacisku wyjściowego oraz do katody diody prostowniczej, a katodzie związanej z anodą tej diody, pierwszym zaciskiem wejściowym i drugim końcem wspomnianego rezystora.

180 574

Bariera ochronna według wynalazku, z rezystorem pomiarowym, tyrystorem jako elementem wykonawczym dokonującym zwarcia zacisków zasilania chronionego obwodu, diodą prostowniczą i dwoma tranzystorami dla uzyskania zbliżonej do przekaźnikowej charakterystyki przejściowej (prądowo-napięciowej) oraz stabilitronem w postaci diody Zenera, zawiera minimalną ilość elementów półprzewodnikowych oraz ma prosty schemat elektryczny.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, przedstawiającym układ wewnętrznych połączeń poszczególnych elementów bariery ochronnej.

Bariera ochronna iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego jest wykonana w postaci czwórnika z zaciskami wejściowymi 1, 2 dla przyłączania nieiskrobezpiecznej części obwodu elektrycznego i zaciskami wyjściowymi 3, 4 dla przyłączania iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego. Pomiędzy zaciski wyjściowe 3, 4 jest włączona dioda Zenera D2, zabezpieczająca chroniony obwód przed nadmiernym wzrostem napięcia. Pomiędzy pierwszy zacisk wejściowy 2 i pierwszy zacisk wyjściowy 4 jest włączony rezystor pomiarowy R. Jeden koniec rezystora pomiarowego R jest połączony z emiterem p-n-p tranzystora T1, którego baza jest dołączona do kolektora n-p-n kolejnego tranzystora T2, a kolektor jest związany z bazą tego tranzystora T2. Emiter kolejnego tranzystora T2 jest połączony z bramką tyrystora Tr, którego anoda jest dołączona do drugiego zacisku wejściowego 1 i drugiego zacisku wyjściowego 3 oraz do katody diody prostowniczej Dl, a katoda jest związana z anodą tej diody, pierwszym zaciskiem wejściowym 2 i drugim końcem rezystora pomiarowego R.

W stanie normalnej pracy tyrystor Tr jest - rozwarty. Przy powstawaniu zwarcia w chronionym obwodzie spadek napięcia na rezystorze pomiarowym R przekracza ustaloną wartość, co powoduje szybkie wysterowanie tyrystora Tr poprzez układ tranzystorów Tl i T2. Załączenie tyrystora Tr powoduje zwarcie zacisków wejściowych 1 i 2, a tym samym odcięcie dopływu prądu do części iskrobezpiecznej obwodu elektrycznego.

180 574

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Bariera ochronna iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, wykonana w postaci czwórnika z zaciskami wejściowymi dla przyłączania nieiskrobezpiecznej części obwodu elektrycznego i zaciskami wyjściowymi dla przyłączania iskrobezpiecznego obwodu elektrycznego, pomiędzy które jest włączona dioda Zenera, znamienna tym, że pomiędzy pierwszy zacisk wejściowy (2) i pierwszy zacisk wyjściowy (41) jest włączony rcrz^y^^tc^r pomiarowy (R), którego jeden koniec jest połączony z emiterem p-n-p tranzystora (T1) o bazie dołączonej do kolektora n-p-n kolejnego tranzystora (T2), a kolektorze związanym z bazą tego tranzystora (T2), którego emiter jest połączony z bramką tyrystora (Tr) o anodzie dołączonej do drugiego zacisku wejściowego (1) i drugiego zacisku wyjściowego (3) oraz do katody diody prostowniczej (D1),a katodzie związanej z anodą tej diody, pierwszym zaciskiem wejściowym (2) i drugim końcem wspomnianego rezystora.