Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.XII.1967 54379 Me 31 fa MKP G 01 r Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Janusz Ciok, mgr inz. Bogdan Kolo¬ dziejski, mgr inz. Alfons Tomik Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Urzadzenie do badania iskrobezpiecznych obwodów elektrycznych zawierajacych indukcyjnosc Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ba¬ dania iskrobezpiecznych obwodów elektrycznych zawierajacych indukcyjnosc.Elektryczne obwody iskrobezpieczne ze wzgle¬ du na ich bardzo wysoki stopien bezpieczenstwa przeciwwybuchowego sa coraz szerzej stosowane zarówno w kopalniach gazowych, jak i w po¬ mieszczeniach zakladów chemicznych zagrozonych wybuchem par lub gazów palnych.Bezpieczenstwo przeciwwybuchowe elektrycz¬ nych obwodów iskrobezpiecznych polega na tym, ze iskry, powstajace w dowolnym obwodzie w stanie normalnej pracy lub w stanie awaryjnym, nie moga zapalic mieszaniny wybuchowej okre¬ slonego gazu. W obecnym stanie wiedzy nie mozna na podstawie samych obliczen i pomiarów elek¬ trycznych parametrów obwodów okreslic stopnia bezpieczenstwa przeciwwybuchowego obwodu iskrobezpiecznego.Decydujacym czynnikiem w dopuszczeniu iskro¬ bezpiecznego obwodu do pracy w pomieszczeniach zagrozonych wybuchem par i gazów palnych jest pozytywny wynik prób na specjalnym urzadzeniu sluzacym do wywolywania iskier w badanym ob¬ wodzie w komorze probierczej, wypelnionej mie¬ szanina wybuchowa gazu probierczego. Urzadzenie do badania obwodów iskrobezpiecznych powinno spelniac surowe wymagania dotyczace czulosci za¬ palenia oraz stabilnosci, które sa bardzo trudne do spelnienia. 10 15 20 25 30 Urzadzenie przy przylaczonym specjalnym ob¬ wodzie kontrolnym o okreslonych parametrach elektrycznych powinno dawac okreslona ilosc zapalen na okreslona ilosc wywolanych iskier.Obwód kontrolny sluzy do sprawdzenia czulo¬ sci zapalenia mieszaniny wybuchowej przaz urza¬ dzenie, a jego parametry sa dobrane tak, aby wystepowal odpowiedni zapas bezpieczenstwa po¬ miedzy warunkami, jakie stwarza urzadzenie ba¬ dawcze i warunkami, jakie moga wystapic w ob¬ wodzie w praktyce. Z tego powodu urzadzenie musi miec bardzo duza czulosc zapalenia, które nie powinno sie zmieniac w czasie badan.Przy odpowiednim doborze materialu elektrod, ich ksztaltu oraz wzajemnego docisku mozna spel¬ nic wymagania dotyczace czulosci zapalania, jed¬ nakze wskutek wzajemnego tarcia elektrody ule¬ gaja szybkiemu zuzyciu, powodujac niepozadana zmiane czulosci. Znane urzadzenia sluzace do ba¬ dania obwodów iskrobezpiecznych, opieraja sie na ukladach elektrod zlozonych badz z drutów o ma¬ lych srednicach badz z cienkich blaszek, z któ¬ rych jedne sa zaostrzone. We wszystkich tych ukladach iskry wystepuja stale w tych samych miejscach elektrod.Elektrody sa wykonywane z nastepujacych ma¬ terialów: cynk — cynk, cynk — stal, platyna — platyna, kadm — wolfram, stal — stal, rtec — stal, wolfram — wolfram.Znane urzadzenia maja nastepujace wady: szyb- 5437954379 ^ 3 kie zuzywanie sie elektrod spowodowane tarciem i opalenie ich od iskier wystepujacych stale w tych samych miejscach, brak regulacji wzajemne¬ go docisku elektrod, brak synchronizacji momentu przerwy obwodu istotnej dla badania obwodów pradu zmiennego, brak automatyzacji procesu ba¬ dania, a zwlaszcza automatycznej kontroli czu¬ losci. Wady powyzsze wplywaja na niestabilnosc pracy urzadzen, mala trwalosc elektrod i duza pracochlonnosc badan.Istota wynalazku polega na tym, ze urzadzenie do badania iskrobezpiecznych obwodów elektrycz¬ nych zawierajacych indukcyjnosc, wyposazone w synchronizator momentu przerwy pradu ma w ko¬ morze probierczej dwie identyczne obrotowe elek¬ trody wykonane z kadmu oraz przesuwna elektro¬ de wykonana ze stali sprezynowej, przesuwajaca sie pionowo ruchem jednostajnym z dolu do gó¬ ry i odwrotnie wzgledem obrotowych elektrod.Do regulacji z zewnatrz komory probierczej wza¬ jemnego docisku przesuwnej elektrody i obroto¬ wych elektrod jest zamocowane pokretlo napina¬ jace sprezyne.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok urzadzenia w przekroju, a fig. 2 — synchronizator momentu przerwy pradu.Dwie identyczne elektrody 1 wykonane z kad¬ mu sa napedzane silniczkiem synchronicznym 2.Do elektrod tych jest dociskana elektroda prze¬ suwna 3 wykonana ze stali sprezynowej, przesu¬ wajaca sie w góre i w dól wzgledem elektrod ob¬ rotowych pod dzialaniem nacisku krzywki 4 na¬ pedzanej dodatkowym silniczkiem elektrycznym 5 przez obnizajaca przekladnie 6 i sprezyne 7. Dra¬ zek 8 stalowej elektrody jest umieszczony w tu¬ lejce mosieznej 9, w której moze sie obracac. Do¬ cisk elektrody stalowej do elektrod kadmowych reguluje sie za pomoca sprezyny 10, która napina sie przez pokrecenie pokretla 11 i sruby regulacyj¬ nej 12. * Uklad elektrod znajduje sie w komorze probierczej 13, która napelnia sie mieszanina wy¬ buchowa gazu probierczego. Przez pokrecenie wal¬ ka ze slimakiem 14 zmienia sie wzajemne polo¬ zenie elektrody przesuwnej 3 wzgledem elektrod obrotowych 1. Moment przerwy obwodu obser¬ wuje sie na oscylografie 15.Urzadzenie wedlug wynalazku w stosunku do znanych urzadzen odznacza sie wieloma cennymi zaletami. Zastosowanie obrotowych elektrod kad¬ mowych oraz przesuwnej elektrody ze stali spre¬ zynowej umozliwia uzyskanie duzej czulosci za¬ palania wymaganej dla badan obwodów iskro¬ bezpiecznych. Ksztalt i wymiary elektrod powo¬ duja duza ich trwalosc mechaniczna. Pionowe 5 przesuwanie sie elektrody stalowej ruchem jed¬ nostajnym umozliwia wykorzystanie calej po¬ wierzchni elektrod kadmowych i zapobiega po¬ wstawaniu rowków, co ma ogromne znaczenie dla stabilnosci urzadzenia oraz dla trwalosci elek- 10 trod.Trwalosc elektrod kadmowych bez zastosowa¬ nia pionowego przesuwania elektrody stalowej wystarcza na wykonanie okolo 20.000 iskier. Po wprowadzeniu samoczynnego przesuwu elektrody 15 te wystarczaja na wykonanie wielu milionów iskier. Dalsza zaleta urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku jest wprowadzenie regulowanego z zewnatrz komory wzajemnego docisku elektrod, co umo¬ zliwia nastawienie zadanej czulosci zapalenia bez 20 demontazu komory.Wprowadzenie synchronizacji momentu przerwy obwodu przy badaniu obwodów pradu zmiennego umozliwia skrócenie czasu badania od 10 do 20 razy ze wzgledu na to, ze po zsynchronizowaniu kazda iskra powstaje w warunkach dajacych naj¬ latwiej zapalenia. Zastosowana pelna automaty¬ zacja procesu badan równiez skraca czas badan, umozliwia wykonywanie badan bez staelj obslugi, a automatyzacja kontroli czulosci zapalenia za¬ pewnia prawidlowe wykonanie badan. 30 35 40 PL