DE2643187A1

DE2643187A1 - Explosionsgeschuetztes elektrisches geraet, vorzugsweise als leuchte ausgebildet

Info

Publication number: DE2643187A1
Application number: DE19762643187
Authority: DE
Inventors: Maximilian Friedrich D Mutzhas
Original assignee: Mutzhas maximilian Friedrich dipl-Ingdr-Ing
Current assignee: Mutzhas maximilian Friedrich dipl-Ingdr-Ing
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1978-03-30

Description

"Explosionsgeschütztes elektrisches Gerät - vorzugsweise als Leuchte
ausgebildet" Die Erfindung betrifft ein explosionsgeschütztes elektrisches Gerät -vorzugsweise als Leuchte ausgebildet - das mit einer unter Spannung stehenden Zuleitung verbunden ist und beim Öffnen oder Trennen des Gehäuses zwangsweise die lösbaren elektrischen Verbindungen mit den im Gehäuse befindlichen zu bearbeitenden elektrischen Teilen von der Spannung abschaltet.
Explosionsgefährdete Räume (darunter sind auch entsprechend genutzte Bereiche im Freien zu verstehen), sind Bereiche, in denen zündfähige Gemische aus Luft, Gasen, Dämpfen und Festkörpern vorhanden sein können. Die einschlägigen Sicherungsbestimmungen (z.B. VDE 0165, 0171, 0105, 0188, 0170 usw.) schreiben deshalb für elektrische Geräte vor, daß weder im BetilPeb, noch während der Ausführung von Wartungs-oder Reparaturarbeiten zündfähige Funken entstehen dürfen, die die explosiven Gemische entzünden können. Diese Entzündungen, die meist explosionsartig erfolgen, führen im Regelfall zu nicht unbeträchtlichen Personen- und Materialschäden. Das trennbare elektrische Gerät, dessen Vevsorgungsteil mit der Netzzuleitung verbunden ist, enthält in seinem Verbraucherteil die wesentlichsten, für die Funktion des Gerätes notwendigen Bauteile, wobei ein absolut explosionssicheres Betreiben dieser Geräte sichergestellt sein muß.
Derzeit ist bekannt, bei Renaratur- oder Wartungsarbeiten an elektrischen Geräten in explosionsgefährdeten Räumen zündfähige Funken zu vermeiden, daß diese von der abgeschalteten Netzzuleitung abgebaut, bzw. an Ort und Stelle repariert werden. Außerdem ist bekannt, im Reparatur- oder Wartungsfall das Gehäuse zu öffnen, wobei während des Öffnens das Gerät zwangsweise einen druckgekapselten Trennschalter oder Reed-Kontakte vom Netz abgeschaltet wird. Eine weitere bekannte Lösung ist die, im Versorgungsteil die Primärseite eines Transformator einzubauen, wobei die mechanisch davon getrennte Sekundärseite im Verbraucherteil untergebracht ist.
Wenn das elektrische Gerät von der Netzzuleitung in expolosionsgefährdeten Räumen abgebaut werden muß, so ist wegen der unhandlichen Kabeleinführungen mit erheblichem Zeitaufwand zu rechnen.
Außerdem können diese Arbeiten nur bei abgeschaltetem Netz durchgeführt werden, so daß auch mit zusätzlichen Kosten durch Produktionsausfall zu rechnen ist.
Die technisch eleganteste Lösung der "Trennkerntransformatoren" führt wegen des Preises für diese Bauteile zu höheren Anschaffungskosten für die elektrischen Geräte, während der druckgekapselte Trennschalter wegen seiner kostenaufwendigen Konstruktion auch großen Platzbedarf erfordert.
Reed-Kontakte gelten dann, wenn beim Schalten Öffnungs- und Schließfunken entstehen, wegen der damit verbundenen Gefahr, daß die Kontaktfahnen "verkleben" als nicht unbedingt zuverlässige Schaltelemente.
Die Aufgabe wird erfahrungsgemäß so gelöst, daß im elektrischen Gerät, das vorzugsweise als Leuchte ausgebildet ist, die für Wartungs-und Reparaturarbeiten in Frage kommenden elektrischen Teile vor dem Zugriff zwangsweise von der Spannung abgeschaltet werden. Vorzugsweise geschieht diese Abschaltung so, daß elektrische Verbindungen der zu bearbeitenden Teile des Gerätes durch eine elektronische Schaltvorrichtung von den spannungsführenden Teilen des Gerätes elektrisch so getrennt werden, daß keine zündfähigen Funken entstehen können.
Vorzugsweise bestehen die lösbaren elektrischen Verbindungen aus Kemmschrauben oder Steckverbindungen.
Die Vermeidung von zündfähigen Funken kann dadurch erreicht werden, daß die vorzugsweise allpolige Abschaltung über mindestens einen elektronischen Leistungsschalter erfolgt, der durch mindestens einen Schalter geringer Schaltleistung betätigt wird.
Der Schalter geringer Schaltleistung in dessen Stromkreis vorzugsweise ein strom begrenzender elektrischer Widerstand geschaltet ist, wird so dimensioniert, daß keinerlei Zündfunken entstehen können. Somit also auch im Falle der Zerstörung des Schalters geringer Schaltleistung keine Explosionsgefahr gegeben ist.
Dieser Schalter geringer Schaltleistung kann auch ein vorzugsweise kapazitiv oder induktiv wirkender Sensorschalter sein oder ein Reed-Kontakt der vorzugsweise über einen Permanentmagneten betätigt wird.
Der Leistungsschalter ist vorzugsweise aus Thyristoren, Triacs oder integrierten Schaltkreisen aufgebaut.
Wenn zwei Thyristoren antiparallel geschaltet werden, lassen sich die Gatter über Schalter geringer Schaltleistung so ansteuern, daß die Leistungsschaltung über die Thyristoren erfolgen kann.
Besonders einfach wird die Leistungsschaltung, wenn ein Triac verwendet wird, dessen Gatter über den Schalter geringer Schaltleistung angesteuert wird. Liegt am Gatter keine Spannung an, so sperrt der Triac. Liegt am Gatter eine entsprechende Spannung, so schaltet der Triac durch, so daß auf diese einfache Art und Weise über minimale Steuerströme große Lastströmung geschaltet werden können.
Eine einfache Schaltung ist die: Die Phase der Netzzuleitung wird mit einem Widerstand von einigen Kilohm verbunden, daran wird in Reihe ein Reed-Kontakt angeschaltet und dieser zum Gatter des Triacs geführt. Der eine Anschluß des Triacs wird mit der Phase verbunden, der zweite Anschluß führt zur lösbaren elektrischen Verbindung.
Wenn das Gehäuse des elektrischen Gerätes geschlossen ist, liegt ein Permanentmagnet in der Nähe des Reed-Kontaktes und hält diesen geschlossen. Dadurch liegt die notwendige Steuerspannung am Gatter des Triacs, so daß dieser durchgeschaltet ist. Der dabei über den Reed-Kontakt fließende Steuerstrom beträgt hierbei nur Bruchteile von mA.
Wird das Gehäuse geöffnet, so entfernt sich der Permanentmagnet zwangsläufig vom Reed-Kontakt, so daß dieser sich öffnet - dadurch liegt am Gatter keine Spannung mehr an - der Triac sperrt, so daß die lösbaren elektrischen Verbindungen im Inneren und die daran angeschlossenen elektrischen Teile des Gerätes keine Spannnung mehr führen.
Sinngemäß gleiche Lösungen lassen sich mit Sensorschaltern, sowie auch mit anderen elektronischen Leistungsschaltern verwirklichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gerät als Leuchte mit Entladungslampe ausgebildet.
Figur 1: zeigt eine aus zwei Teilen (1 a, 1 b) bestehende trennbare Leuchte in die Netzzuführungskabel (2a, 2b) druckdicht eingeführt sind. Die Phase (3a) ist über den Widerstand (4) und den Reed-Kontakt (5) mit dem Gatter (6) des Triac (7) verbunden. Der Anschluß (9) des Triac (7) führt zur Eingangsseite des Vorschaltgerätes (10).
Der zweite Anschluß der Eingangsseite des Vorschaltgerätes (10) ist über die Sicherung (11) mit dem Mittelpunktleiter (3b) der Zuleitung verbunden.
Die Buchsen (12a, 12b), sind mit der Ausgangsseite des Vorschaltgerätes (10) verbunden. Die Stecker (13a, 13b) stellen den elektrischen Kontakt mit den Buchsen (12a, 12b), her. Sie sind ebenso wie der Permanentmagnet (14) und die Elektroden der Entladungslampe (15) in das Kunststoffmaterial (16) druckdicht eingegossen. Die ringsum laufende Dichtung (17) umfaßt die lichtdurchlässige Abdeckscheibe (18).
Zusammengefügt werden die Gehäuseteile (1a) und (lb) durch Schrauben (19).
Als Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes kommen vorzugsweise Leuchten in Frage, die mit Lichtquellen bestückt sind, deren Lebensdauer auf Grund mechanischer oder elektrischer Einflüsse relativ niedrig ist. Dies sind z.B. Glühlampen, Leuchtstofflampen, Leuchtröhren, Hochdrucklampen usw. Eingesetzt werden können derartige elektrische Geräte insbesondere in folgenden Anwendungsbereichen: im Bergbau (wo zusätzlich extrem mechanische Beanspruchungen auftreten), in der chemischen Industrie, Raffinerien, Tankstellen, Lackierereien, Holzbearbeitungsbetriebe, Papier- und Kunststoff-Verarbeitungs-Betriebe, Tankfahrzeuge, Tankschiffe und dergleichen.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche: 1. Eocplosionsgeschütztes elektrisches Gerät - vorzugsweise als Leuchte ausgebildet - das mit einer, unter Spannung stehenden Zuleitung (3a, 3b) verbunden ist, das beim Öffnen oder Trennen des Gehäuses (la, ib) zwangsweise die lösbaren elektrischen Verbindungen (12a, l2b, 13a, 13b) mit den zu bearbeitenden elektrischen Teilen von der Spannung abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schalter geringer Schaltleistung (5) mindestens einen elektronischen Leistungsschalter (7) betätigt.
2. Explosionsgeschütztes, elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter geringer Schaltleistung eine vorzugsweise über einen Permanentmagneten betätigten Reed-Kontakt (5) ist.
3. Explosionsgeschütztes, elektrisches Gerät, nach Anspruch #, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter geringer Schaltleistung eine vorzugsweise kapazitiv oder induktiv wirkender Sensor-Schalter.
4. Explosionsgeschütztes elektrisches Gerät, nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schalter geringer Schaltleistung die Gatter von mindestens zwei antiparallel geschalteten Thyristoren ansteuert.
5. ESeplosionsgeschütztes, elektrisches Gerät, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter geringer Schaltleistung das Gatter eines Triacs ansteuert.
6. Explosionsgeschütztes elektrisches Gerät, nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schalter geringer Schaltleistung mindestens einen integrierten Schaltkreis ansteuert.