DE1044876B - Schaltgeraet fuer den Untertagebetrieb zur Umformung von Signalen aus eigensicheren Stromkreisen in Signale fuer nichteigensichere Stromkreise - Google Patents

Description

In der Nachrichtentechnik von Untertagebetrieben besteht das Erfordernis, aus einem wegen Schlagwettergefahr eigensicheren Stromkreis Signale in einen nichteigensicheren Stromkreis zu transformieren. Diesem Zweck dienen spezielle Schaltgeräte. Die Schaltgeräte sind im Sinne der Nachrichtentechnik .«-Pole mit eigensicherem, zumeist zweipoligem Eingang und mit nichteigensicherem, ebenfalls zweipoligem Ausgang sowie mit nicht eigensicherer Energiezuführung, Die Schaltgeräte besitzen sämtlich Verstärkerelemente. Als Verstärkerelemente in derartigen Schaltgeräten verwendet man üblicherweise Vakuumröhren oder auch gasgefüllte Röhren. Bei den bekannten Schaltgeräten wird den Schaltelementen, die dem nichteigensicheren Ausgangsstromkreis zugeordnet sind, d. h. den Relais, kein eindeutiges Ja-Nein-Kommando zugeführt. Die bekannten Verstärkerelemente für derartige Schaltgeräte bedingen vielmehr in Abhängigkeit von den Signalen im eigensicheren Stromkreis schwellende Kommandos für das Relais, deren Stromstärke bzw. Spannung also allmählich vom Wert Null auf den Maximalwert ansteigt und wieder abfällt. Es können dabei im eigensicheren Stromkreis ungewollte Signale in Form von Strom- oder Spannungsstößen auftreten, die nicht auf unmittelbaren Kurzschluß od. dgl. zurückzuführen sind, bei denen jedoch infolge der Tatsache, daß den Relais keine eindeutigen Ja-Nein-Kommandos zugeführt werden, über die Verstärkerelemente die Relais ansprechen können. Fehlschaltung mit gerade in Untertagebetrieben oft erheblichen nachteiligen Auswirkungen können die Folge sein. Die Funktionssicherheit der bekannten Schaltgeräte ist daher unbefriedigend.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Funktionssicherheit von Schaltgeräten, die für die oben beschriebene Aufgabe Verwendung finden, wesentlich zu erhöhen.

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät für den Untertagebetrieb zur Umformung von Signalen aus eigensicheren Stromkreisen in Signale für nichteigensichere Stromkreise mit Verstärkerelementen und im Verstärkerausgang liegendem Schaltrelais für den nichteigensicheren Stromkreis. Die Erfindung besteht darin, als Verstärkerelemente zu einer an sich bekannten Trigger-Schaltung zusammengeschaltete Transistoren vorzusehen und deren Betriebsspannung nach den jeweiligen Verhältnissen derart zu wählen, daß ungewollte, im eigensicheren Stromkreis auftretende Signale unterhalb eines eingestellten Schwellenwertes bleiben.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind gegenüber den üblichen Schaltgeräten mit kontinuierlicher Steigerung des Signalstromes im eigensicheren Kreis vor allem darin zu sehen, daß bei dem erfindungsgemäßen Schaltgerät die Transistor-Trigger-Schaltgerät für den Untertagebetrieb

zur Umformung von Signalen aus

eigensicheren Stromkreisen in Signale

für nichteigensichere Stromkreise

Anmelder:

Funke & Huster

Elektrizitätsgesellschaft m.Jb. H.,
Kettwig/Ruhr, Montebru<$£str. 2

Willy Wäller, Kettwig/Ruhr,

und Friedrich Wenglorz, Kettwig/Ruhr-Mintard,

sind als Erfinder genannt worden

Schaltung erst bei einem bestimmten Schwellwert an-

2g spricht, so daß darunterliegende Signale im eigensicheren Kreis Schaltungen der Relais des nichteigensicheren Stromkreises nicht mehr auslösen. Die Zahl der Fehlschaltungen ist dadurch wesentlich reduziert, zumal der Schwellwert durch Anpassung der Betriebsspannung der Transistoren sich praktisch beliebig hoch und nach den jeweiligen Verhältnissen einstellen läßt. Zur Anpassung der Betriebsspannung der Transistoren wird man dabei stufenweise schaltbare Potentiometer vorsehen. Jedenfalls werden in dem erfindungsgemäßen Schaltgerät für die Betätigung der Relais praktisch eindeutige Ja-Nein-Kommandos verwirklicht.

Die Erfindung ermöglicht auch eine einfache Überwachung der Steuerleitung des Schaltgerätes auf Aderbruch, was im Bergbau häufig verlangt wird. Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung vor, die Vorspannung der Triggervorstufe über das Kabel des eigensicheren Stromkreises zu führen, wodurch eine einfache und funktionssichere Aderbruchsicherung verwirklicht ist. Reißt dieses Kabel, so wird der Triggerstufe die negative Basisvorspannung genommen, und die Stufe kippt, wodurch die Relais eine Alarmanlage auslösen können. Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert:

Das Schaltschema zeigt die Verwirklichung der Erfindung bei einer Sumpfpumpensteuerung.

Das in der Zeichnung dargestellte Schaltgerät ist für eine Sumpfpumpensteuerung vorgesehen. Die Sumpfpumpensteuerung arbeitet grundsätzlich mit zwei Elek-

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troden. Wenn der Wasserstand 'die oberefElektrode erreicht, soll die Pumpe eingeschaltet werden und eingeschaltet bleiben, bis der Wasserstand bis unter die andere Elektrode abgesunken ist. Nach dem Schaltschema ist dazu der Transistor 1 der Vorstufe übereinen Widerstand 2 mit einer Sonde 3 über die Lei-" tung 4 verbunden. Die Verbindung der Basis mit der Spannungsquelle geschieht über Erde 5, Widerstand 6 und Umschalter 7, die Widerstände 8, 9 und 10 zum Minuspol des Gleichrichters 11. Getastet wird der Transistor 1 durch eine elektrisch leitende Verbindung von der Sonde 3 nach Erde 5. Der Pluspol des Gleichrichters 11 wird durch die zwischen Plus und Minus liegenden Kondensatoren 12 und 13 gesiebt und über die Leitung 14 und den Widerstand 15,16 bzw. 17 den Kollektoren des Transistors 1 in der Vorstufe und des Transistors 18 in der ersten Triggerstufe zugeführt. Dem Transistor 19 in der zweiten Triggerstufe wird die Plus-Spannung über die Relais 20 und 21 dem Kollektor zugeführt, wobei parallel zu dem Relais 20 und 21 die Diode 22 angeordnet ist. Die Emitter der Triggerstufe von den Transistoren 18 und 19 sind parallel geschaltet und über den Widerstand 23 mit dem Minuspol des Gleichrichters 11 verbunden. Wird ein durch den Schalter 7 der Ansprechempfmdlichkeit entstehender oder kleinerer elektrischer Widerstand zwischen Sonde 3 und Erde 5 an die Vorstufe des Transistors 1 angelegt, dann öffnet der Transistor 1, wodurch der Basis des Transistors 18 eine positive Vorspannung aufgedrückt wird, so daß dieser Transistor geschlossen wird, öffnet jedoch infolge Potential verschiebung zwischen Emitter und Basis der Transistor 19, die Relais 20 und 21 ziehen an, wodurch der Schalter 24 des Relais 20 und der Schalter 25 des Relais 21 geschlossen werden. Durch Schließen des Schalters 24 wird die Sonde 26 nunmehr mit der Basis des Transistors 1 verbunden, und sofern die Sonde 26 eine elektrisch leitende Verbindung mit Erde 5 hat, wird der Transistor 1 so lange geöffnet, bis die Verbindung zwischen Sonde 26 und Erde 5 unterbrochen wird. An den Schalter 25 kann ein elektroakustisches oder optisches Signal oder auch die Schützspule eines Motors angeschlossen werden. Soll eineAderbruchüberwachung durchgeführt werden, so kann die Verbindungsleitung vom Kollektor der Vorstufe des Transistors 1 in einer Schleife über die Leitung 28 zur Basis des Transistors 18 mit der Steuerleitung 4 des Transistors 1 in einem gemeinsamen Kabel geführt werden. Hierzu ist erforderlich, eine Verbindung zwischen den Klemmpunkten 29 und 30 zu schaffen und zwischen den

ίο Klemmpunkten 29 und 31 und 30 und 32 die Verbindung aufzuheben, so daß nunmehr an der Leitung 33, an der bisher die Sonde 26 angeschlossen war, die Schleife erst an der Steuersonde mit dem Anschlußpunkt 34 nach der Sonde 26 hin geschlossen wird. Die Hilfsspannung wird vom Transformator 35 geliefert, der über die Leitungen 36 und 37 mit dem normalen Wechselstromnetz verbunden ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltgerät für den Untertagebetrieb zur Umformung von Signalen aus eigensicheren Stromkreisen in Signale für nichteigensichere Stromkreise mit Verstärkerelementen und im Verstärkerausgang liegenden Schaltrelais für den nichteigensicheren Stromkreis, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkerelemente zu einer an sich bekannten Trigger-Schaltung (18, 19) zusammengeschaltete Transistoren vorgesehen sind und deren Betriebsspannung nach den jeweiligen Verhältnissen derart gewählt ist, daß ungewollte im eigensicheren Stromkreis auftretende Signale unterhalb eines eingestellten Schwellwertes bleiben,

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Betriebsspannung der Transistoren (1,18,19) stufenweise schaltbare Potentiometer (8,9,10) vorgesehen sind.

3. Schaltgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Trigger-Vorstufe (1) über das Kabel des eigensicheren Stromkreises geführt und dadurch eine Kabelbruchsicherung verwirklicht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen