Przesyłanie energii elektrycznej w sposób iskrobezpieczny z wykorzystaniem toru współosiowego

• Autorzy: Skropacki W. , Szebesta M.

Warianty tytułu

EN

Intrinsically safe electric energy transmission using a coaxial cable

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono możliwość zwiększenia wartości energii elektrycznej przesyłanej na odległość w sposób iskrobezpieczny z wykorzystaniem metalowego toru do zasilania urządzeń elektronicznych ulokowanych w strefach zagrożonych wybuchem gazów i aerozoli palnych. W torze współosiowym zwiększenie dopuszczalnej wartości natężenia prądu może być zrealizowane za pomocą wykorzystania przewodu centralnego wykonanego jako skrętka z kilku cienkich przewodów odizolowanych od siebie elektrycznie (przewód typu lica). Pozwala to zmniejszyć indukcyjność wewnętrzną toru współosiowego i tym samym możliwość zwiększenia iskrobezpiecznej wartości natężenia prądu w obwodzie zdalnego zasilania.

EN

The paper presents the possibility of increasing the amount of electric energy sent via an intrinsically safe metal circuit for supply of power electronic devices located in hazardous areas where the firedamp may occur. The factors deciding on the amount of the intrinsically safe electric energy transmitted over a distance are: loss of energy associated with the resistance of the circuit tracks, energy accumulated in reactance elements and the time delay caused by them. To minimize the energy loss, it seems to be a good solution to use a relatively high input voltage, but due to safety against electric shock only voltages up to 60 VDC can be taken under consideration. The transmission path represents a linear, passive electric cell with distributed parameters, which makes it a delay circuit whose time of delay is associated with its inductance and capacitance. The mentioned circuit delay affects the time of response of the safety circuit (with for ex. “foldback” type of protection) which ensures the intrinsic safety of the transmission path using the preemptive energy isolation at the moment of emergency commutation which may occur in any point of the circuit. In the paper there is stated that the coaxial cable permissible amount of energy can be increased within the usage of the central path made as the twisted pairs of multiple cords isolated electrically one from another (wire type “lica”). It allows decreasing the internal inductance of the coaxial path which enables the increase in the intrinsically safe current in the remote power supply circuit which also drops the response time of the safety barrier down.

Słowa kluczowe

PL

strefa zagrożona wybuchem; iskrobezpieczeństwo; zdalne zasilanie; tor przewodowy; parametry kabla; energia elektromagnetyczna; wyładowanie iskrowe; układ ochronny

EN

explosion-hazard zone; intrinsic safety; remote powering; metallic circuit; parameters of the cable; electromagnetic energy; spark discharge; protection device

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 2
• Strony: 105--110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Skropacki W.

• PPHU ATUT Sp. z o.o. Sosnowa 25, 40-467 Katowice

autor

Szebesta M.

• PPHU ATUT Sp. z o.o. Sosnowa 25, 40-467 Katowice

Bibliografia

• [1] Frączek J.: Aparatura przeciwwybuchowa w wykonaniu iskrobezpiecznym. Śląskie Wydawnictwo Techniczne, Katowice 1995.
• [2] Kalantarov P. L., Cejtlin L. A.: Rasczet induktivnostej. Energoatomizdat. Leningrad,1986.
• [3] Miśkiewicz K., Skoropacki W.: Iskrobezpieczne zasilacze prądu stałego stan obecny, perspektywy rozwoju. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, vol.11/453, s. 19-24, 2008.
• [4] Nowicki W.: Podstawy teletransmisji. Tom 1. Wyd. Komunikacji i Łączności. Warszawa, 1971.
• [5] Otto J., Smith M.: Feedback control systems. McGrow-Hill Book Company, Inc. New York, Toronto, London,1958.
• [6] Osiowski J., Szabatin J.: Podstawy teorii obwodów. Tom III, Wydawnictwa WNT, Warszawa 1995.
• [7] PN-IEC 60364-4-41.Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przeciwporażeniowa.
• [8] PN-EN-60079-11. Atmosfery wybuchowe. Część 11: Zabezpieczenie urządzeń za pomocą iskrobezpieczeństwa "i".
• [9] Piątek P.: Modelowanie linii, kabli i torów wielkoprądowych. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej. Częstochowa, 2007.
• [10] Skoropacki W.: Problemy zwielokrotnienia torów naturalnych kopalnianej sieci telekomunikacyjnej. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa, vol. 837, 1999.
• [11] Skoropacki W.: Modelowanie fizyczne toru przewodowego przy ocenie iskrobezpieczeństwa obwodów i systemów elektrycznych. Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, vol. 2, s. 33-48, 2003.
• [12] Wytyczne wdrażania Dyrektywy Rady 94/9WE z 23 marca 1994 r. w sprawie jednolicenia przepisów prawnych Państw Członkowskich dotyczących urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem, Ministerstwo Gospodarki w Warszawie, wydanie czwarte - wrzesień 2012.