DE2542996B1 - Anordnung zur UEberwachung eines Meldeschalters in eigensicheren Anlagen und der zugehoerigen Zufuehrungsleitung - Google Patents

Description

• Ist die Zuleitung zum Meldeschalter durch einen Kurzschluß zwischen den Leitern 3 und 4 gestört, fließt Strom in beiden Richtungen durch die Koppelglieder 5 und 6. Am Ausgang der Impulsverstärker 8 und 9 erscheinen dann beispielsweise »O«-Signale, durch die die Gedächtnisse 13 und 14 gesetzt werden. Auf Grund der Ausgangssignale der Gedächtnisse 13 und 14 läuft im Ausgabespeicher 15 eine Zählung der Impulse an und nach beispielsweise vier Impulsen gibt der Ausgabespeicher an seinem Ausgang 17 ein »O«-Signal, das beispielsweise einer Lumineszenzdiode 18 zugeleitet wird.
• Ist die Leitung durch eine Unterbrechung im Leiter 3 oder 4 gestört, fließt kein Strom und die Ausgänge der Impulsverstärker führen »1«-Signal. Nach Zählung von je drei Impulsen durch die Überwachungsglieder 11 und 12 werden die Gedächtnisse 13 und 14 zurückgesetzt und nach vier vom Ausgabespeicher gezählten Impulsen erscheint am Ausgang 17 des Ausgabespeichers ebenfalls ein »O«-Signal, so daß die Lumineszenzdiode 18 aufleuchtet.
• Mit Hilfe der im Zuge der Leiter 3 und 4 angeordneten Widerstände 19 bzw. 20 läßt sich der Strom auf der Zuleitung zum Meldeschalter einstellen.
• Mit Vorteil lassen sich je zwei Überwachungsanordnungen zu einer aus integrierten und diskreten Bauelementen bestehenden Baugruppe zusammenfassen. Die Einzelmeldungen »Leitungsstörung« der Überwachungsanordnungen oder Baugruppen können zu einer einzigen Sammelmeldung verknüpft werden.
• F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Impulsgebers 7. Mit den Ausgangsimpulsen eines Taktgebers 21, dessen Impulsfrequenz beispielsweise 20 Hz beträgt, werden zwei im Gegentakt arbeitende Transistoren T1 und T2 angesteuert. Der Transistor T1 schaltet über die optoelektronischen Koppelglieder 22, 23 die Gleichspannung direkt auf die Klemmen 26, 27 durch, während der Transistor T2 über die optoelektronischen Koppelelemente 24, 25 die Gleichspannung umpolt. Damit steht an den Klemmen 26,27 eine Wechselspannung zur Verfügung, die aus einander abwechselnden Rechteckimpulsen negativen und positiven Vorzeichens zusammengesetzt ist. An der Klemme 28 steht die unmittelbar vom Taktgeber erzeugte Impulsfrequenz von 20 Hz an.
• In F i g. 1 ist der Meldeschalter als Umschalter dargestellt. Ein Ausführungsbeispiel für die die Stromrichtung vorgebende Beschaltung eines als Öffner oder Schließer ausgeführten Meldeschalters zeigt F i g. 3.
• Führt die Eingangsklemme 29 bei geöffnetem Schalter 31 negatives Potential gegenüber der Eingangsklemme 30, dann schaltet der Transistor T3 über die vorgeschaltete Diode n 1 und den Widerstand R 1 durch. Damit wird das Gitter des Thyristors p 1 positiv, der Thyristor zündet und schließt die Klemmen 29 und 30 kurz. Ändert sich das Vorzeichen der Spannung auf der Überwachungsleitung 3, 4, so sperrt der Thyristor pl. Über den Thyristor p2 kann kein Strom fließen, weil der Schalter 31 geöffnet ist.
• Wenn der Schalter 31 geschlossen ist, dann überbrückt er die Basis-Emitter-Strecke des Transistors.
• Damit kann der Thyristor p2 zünden, so bald die Spannung an den Eingangsklemmen 29, 30 ihr Vorzeichen wechselt, d. h. wenn die Klemme 29 positives Potential führt. Dann fließt Strom von der Klemme 29 über den Thyristor p2 und den Schalter 31 zur Klemme 30.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Überwachung eines Meldeschalters in eigensicheren Anlagen im Bergbau unter Tage und der an den Meldeschalter angeschlossenen Zuführungsleitung, d a du reh g e k e n n -z ei c h n e t, daß der Meldeschalter (1), dessen Stellung die Richtung des Stromes in der Zuführungsleitung (3, 4) bestimmt, über je eine die Stromrichtung erfassende Einrichtung (5. 6) mit einem eine niederfrequente, rechteckförmige Wechselspannung liefernden Impulsgeber (7) verbunden und der die Stromrichtung erfassenden Einrichtung eine Auswerteschaltung (10) nachgeschaltet ist, deren Ausgangssignal die Stellung des Meldeschalters oder eine Störung auf der Zuführungsleitung anzeigt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Meldeschalter (1) antiparallelgeschaltete Gleichrichterelemente (2) zugeordnet sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Impulsgebers (7) unterhalb der Netzfrequenz liegt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von einem Taktgeber (21) angesteuerte Impulsgeber (7) im Gegentakt arbeitende optoelektronische Koppelglieder (22 bis 25) enthält.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strom richtung erfassende Einrichtung (5, 6) aus je einem optoelektronischen Koppelglied mit nachgeschaltetem Verstärker (8, 9) besteht.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (10) je Stromrichtung ein lmpulsüberwachungsglied (11, 12) und ein Gedächtnis (13, 14) und für beide Stromrichtungen einen gemeinsamen Ausgabespeicher (15) umfaßt.

   Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung eines Meldeschalters in eigensicheren Anlagen im Bergbau unter Tage und der an den Meldeschalter angeschlossenen Zuführungsleitungen.

   In eigensicheren Anlagen im Bergbau unter Tage dürfen die Spannungen und insbesondere die Ströme die von der Zündfähigkeit eines explosiven Gasgemisches, beispielsweise eines Methan-Luft-Gemisches, abhängigen Höchstwerte nicht überschreiten, damit die zur Zündung erforderliche Mindestenergie nicht erreicht wird. Unter dieser Voraussetzung und in Anbetracht des hohen ohmschen Widerstandes der Überwachungsleitungen, die bis zu ca. 8 km lang sein können, war bisher eine einwandfreie Überwachung von Meldeschaltern in eigensicheren Anlagen nicht möglich, da Falschmeldungen infolge von eingestreuten Störsignalen nicht auszuschließen sind.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, mit der in eigensicheren Anlagen die Schalterstellung von Meldeschaltern und die an diese angeschlossenen Leitungen auf Kurzschluß und Unterbrechung ohne Falschmeldungen auf Grund von Störsignalen überwacht werden können. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Meldeschalter, dessen Stellung die Richtung des Stromes in der Zuführungsleitung bestimmt, über je eine die Stromrichtung erfassende Einrichtung mit einem eine niederfrequente, rechteckförmige Wechselspannung liefernden Impulsgeber verbunden und der die Stromrichtung erfassenden Einrichtung eine Auswerteschaltung nachgeschaltet ist, deren Ausgangssignal die Stellung des Meldeschalters oder eine Störung der Zuführungsleitung anzeigt. Zur Richtungsvorgabe sind hierbei dem Meldeschalter antiparallel geschaltete Gleichrichterelemente zugeordnet. In vorteilhafter Weise besteht die die Stromrichtung erfassende Einrichtung aus je einem optoelektronischen Koppelglied mit nachgeschaltetem Verstärker.

   Mit dieser Einrichtung können Leitungen bis zu 8,5 km Länge und die an diese angeschlossenen Meldeschalter überwacht werden. Durch die Anwendung optoelektronischer Koppelglieder kann die Signalspannung auf den Leitungen unabhängig von der für die Überwachungsanordnung vorgesehenen Spannung gewählt werden.

   An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung, F i g. 2 eine schematische Darstellung des Impulse bers, F i g. 3 eine Schaltungsanordnung für die Vorgabe der Stromrichtung in Abhängigkeit von der Schalterstellung.

   Nach F i g. list ein Meldeschalter 1 mit Gleichrichterelementen 2 zur Bestimmung der Stromrichtung mittels eines Leiters 3 unmittelbar und mittels eines Leiters 4 über antiparallel geschaltete optoelektronische Koppelglieder 5, 6 an einen Impulsgeber 7 angeschlossen. Der Impulsgeber erzeugt eine Folge von Rechteckimpulsen mit abwechselnd positivem und negativem Vorzeichen, deren Frequenz unterhalb der Netzfrequenz liegt und beispielsweise 20 Hz beträgt. In Abhängigkeit von der Stellung des Meldeschalters werden die Impulse über das Koppelglied 5 oder 6 auf einen Impulsverstärker 8 bzw. 9 durchgeschaltet. Den Impulsverstärkern ist eine Auswerteschaltung 10 nach geschaltet, die je Stromrichtung ein Impulsüberwachungsglied 11, 12 und ein Gedächtnis 13, 14 und für beide Stromrichtungen einen Ausgabespeicher 15 enthält. Schaltet beispielsweise auf Grund der Stellung des Meldeschalters das Koppelglied 6 die Impulse durch, so erscheinen am Ausgang des Impulsverstärkers 9 Ausgangssignale mit der Frequenz der geschalteten Wechselspannung. Der erste Ausgangsimpuls des Impulsverstärkers löscht das Gedächtnis 14 und gibt das Überwachungsglied 12 zur Zählung der vom Impulsgeber 7 direkt zugeführten Impulse frei. Durch das Setzen des Gedächtnisses 14 läuft im Ausgabespeicher, der ebenfalls unmittelbar an den Impulsgeber 7 angeschlossen ist, eine Impulszählung an. Nach beispielsweise drei Zählimpulsen des Überwachungsgliedes 12 wird das Gedächtnis zurückgesetzt und anschließend, wenn der Ausgabespeicher beispielsweise vier Impulse gezählt hat, erscheint am Ausgang 16 das die Stellung des Meldeschalters kennzeichnende Signal, beispielsweise ein »O«-Signal.

   In analoger Weise arbeitet die Anordnung, wenn der Meldeschalter umgeschaltet ist und die Impulse über das Koppelglied 5 durchgeschaltet werden. In diesem Falle gibt jedoch der Ausgabespeicher zur Kennzeichnung der Stellung des Meldeschalters ein »l«-Signal ab.