PL65429B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.X.1972 65429 KI. 421,4/08 MKP GOln 25/36 "CZYTELNI^ UKD Wspóltwórcy wynalazku: Pawel Krzystolik, Franciszek Swiergot, Alfons Tomik, Krystian Mendera Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Uklad iskrobezpiecznego zasilacza elektrycznego, zwlaszcza do zasilania metanomierza Przedmiotem wynalazku jest uklad iskrobezpiecznego zasilacza elektrycznego, zwlaszcza do zasilania metano¬ mierza z telemetryczna i lokalna indykacja rezultatu po¬ miarowego.Wprowadzenie energii elektrycznej do eksploatacji kopaln gazowych stworzylo powazne zadania dla syste¬ mów zabezpieczenia metanometrycznego, w sklad któ¬ rych wchodza miedzy innymi automatyczne metanomie¬ rze. Aktualny poziom technologiczny elektrycznych przetworników pomiarowych do detekcji koncentracji metanu ponizej wartosci wybuchowych, lecz przystoso¬ wanych do pracy w dowolnych koncentracjach metanu, wymaga do ich zasilania znacznych energii elektrycz¬ nych, co stwarza wyjatkowe trudnosci z punktu widzenia iskrobezpieczenstwa, szczególnie w stanie awaryjnym metanomierza.Zasilanie przetworników pradem niskobezpiecznym nie jest dopuszczalne w kopalniach gazowych, poniewaz wszystkie urzadzenia elektryczne musza byc wylaczone z sieci zasilajacej gdy koncentracje metanu przekracza wartosc krytyczna. Z tego wzgledu automatyczne meta¬ nomierze stacjonarne majace nieiskrobezpieczne zródlo zasilania musza byc automatycznie wylaczone gdy kon¬ centracja metanu przekroczy wartosc 2%. Metanomierze z zasilaniem lokalnym wymagaja duzego akumulatora dla zapewnienia ciaglej pracy. Zastosowanie zródla za¬ silajacego o duzej pojemnosci elektrycznej stwarza po¬ wazne klopoty eksploatacyjne, poniewaz wymagana jest ciezka obudowa ognioszczelna dla takiego zródla. Cen¬ tralne zasilanie metanomierzy z dyspozytorni powierzch¬ niowej kopalni stwarza równiez powazne trudnosci tech- . niczne. Duze odleglosci do miejsc zainstalowania meta¬ nomierzy oraz trudnosci w zapewnieniu iskrobezpieczen¬ stwa linii zasilajacej stanowia nieprzezwyciezone dotych¬ czas trudnosci.Celem wynalazku opracowanie iskrobezpiecznego zasi¬ lacza elektrycznego, pozwalajacego na prace metano¬ mierza przy dowolnym stezeniu metanu w powietrzu.Cel ten zrealizowano wedlug wynalazku w ten sposób, ze uklad zasilacza sklada sie z akumulatora o malej po¬ jemnosci, tranzystorowego stabilizatora oraz z tranzysto¬ rowego ukladu kluczujacego, zaopatrzonego na wejsciu w progowy uklad z tranzystorem polaczonym poprzez czasowy czlon z przerzutnikowym czlonem, którego tran¬ zystor jest przylaczony do wejscia stabilizatora. Wejscie zasilacza jest polaczone z urzadzeniem programujaco-za- silajacym za posrednictwem przesylowej linii, do której jest równiez przylaczone pomiarowe wyjscie metano¬ mierza.Uklad zasilacza wedlug wynalazku jest w pelni iskro- bezpieczny i moze on byc stosowany w kopalniach o do¬ wolnym stopniu zagrozenia gazowego. Dodatkowa zale¬ ta ukladu jest to, ze dzieki manipulowanemu przebiego¬ wi ladowania akumulatora przesylowa linia dwuprzewo¬ dowa jest wykorzystana zarówno do ladowania pradem elektrycznym akumulatora jak równiez do przesylania sygnalów telemetrycznych z metanomierza.Uklad zasilacz elektrycznego jest przedstawiony sche- 30 matycznie w przykladowym rozwiazaniu na rysunku. 10 15 20 25 6542965429 Uklad sklada sie z akumulatora A, tranzystorowego stabilizatora S oraz z tranzystorowego ukladu kluczuja¬ cego. Akumulator A sklada sie z kilku ogniw rozdzielo¬ nych opornikiem Rl, ograniczajacym prad zwarcia aku- -mulatora A do wartosci iskrobezpiecznej. Akumulator A jest ladowany ze zródla stalego pradu za posrednictwem przesylowej linii L, przy czym prad I ladowanie jest pra¬ dem iskrobezpiecznym dla calego ukladu metanomie¬ rza M. Uklad kluczujacy ma na wejsciu progowy uklad z tranzystora Tl, który jest polaczony z czasowym czlo¬ nem na tranzystorach T2 i T3. Czasowy czlon jest pola¬ czony z przerzutnikowym czlonem, zaopatrzonym w tranzystory T4 i T5. Stabilizator S z tranzystorami T6, T7 i T8 ma wejscie sterujace szeregowego czlonu regulu¬ jacego w ukladzie Darlingtone'a polaczone poprzez tran¬ zystor T5 z dodatnim biegunem akumulatora A. Metano¬ mierz M jest polaczony z akumulatorem A poprzez sta¬ bilizator S. Pomiarowe wyjscie metanomierza M jest przylaczone do przesylowej linii L, sluzacej równo¬ czesnie do ladowania akumulatora A i do przesylania sygnalów telemetrycznych metanomierza M. W obwód baza-emiter tranzystora T3 jest wlaczony zwiemy zestyk umozliwiajacy zalaczenie metanomierza M dla dokona¬ nia pomiaru na zadanie.Manipulujac iskrobezpiecznym pradem I ladowania akumulatora A realizuje sie funkcje pomiaru, wlaczajac i wylaczajac zasilacz, zgodnie z ustalonym programem pomiarowym. Prad I ladowania akumulatora A powo¬ duje spadek napiecia na oporniku R2 w wyniku którego tranzystor Tl zostaje nasycony co w konsekwencji po¬ woduje zatkanie tranzystora T2. Kondensator Cl jest wiec naladowany do napiecia U akumulatora A. Tran¬ zystor T3 jest w stanie nasyconym, jak równiez tranzy¬ story T4 i T5. Tranzystor T5 zwiera punkty a—b stabi¬ lizatora S blokujac w ten sposób doplyw pradu z aku¬ mulatora A do metanomierza M.Gdy prad I ladowania akumulatora A przestaje ply¬ nac, zanik spadku napiecia na oporniku R2 powoduje zatkanie tranzystora Tl i nasycenie tranzystora T2. Po¬ woduje to zatkanie, tranzystora T3, poniewaz naladowa¬ ny uprzednio kondensator Cl do napiecia U steruje zla¬ cze baza-emiter tranzystora T3 dodatnia polaryzacja na¬ piecia U. Stan ten zatyka kolejno tranzystory T4 i T5.Tranzystor T5 rozwiera punkty a—b w wyniku czego stabilizator S przewodzi prad z akumulatora A do me¬ tanomierza M. Maksymalny czas pracy stabilizowanego zasilacza jest uwarunkowany stala czasowa C1R3, okre¬ slajaca czas przeladowania kondensatora Cl od wartosci napiecia +U do napiecia —U.Dla przyjetego rozwiazania stala czasowa C1R3 jest wieksza od maksymalnego czasu pomiaru rnetanomie- 5 rza M, okreslonego programem manipulacji pradem la¬ dowania akumulatora A. Rozwiazanie takie jest szcze¬ gólnie korzystne, poniewaz zabezpiecza akumulator A przed zniszczeniem na skutek zupelnego wyladowania w przypadku gdy stan bezpradowy w linii L powstal na 10 przyklad w wyniku przerwania tej linii lub wylaczenia napiecia zasilajacego w urzadzeniu programujaco-zasila- jacym, wprowadzajac zasilacz w stan bierny po czasie ustalonym elementami CIR^. Mozliwa jest równiez recz¬ na manipulacja zasilacza, która dokonuje sie przez 15 zwarcie zestyków przycisku P co powoduje zatkanie tranzystorów T3 i T4 i w konsekwencji zatkanie tranzy¬ stora T5.Akumulator A zasila metanomierz M w czasie zwar¬ cia zestyku P. Kondensator C2 oraz diody Dl i D2 slu- 20 za do oddzielenia obwodu akumulatora A od obwodu wyjsciowego metanomierza M, umozliwiajac w ten spo¬ sób wykorzystanie linii L do ladowania akumulatora A oraz do transmisji sygnalów telemetrycznych metano¬ mierza M. 25 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad iskrobezpiecznego zasilacza elektrycznego, zwlaszcza do zasilania metanomierza, znamienny tym, ze 30 sklada sie z akumulatora (A) o malej pojemnosci, tran¬ zystorowego stabilizatora (S) oraz z tranzystorowego ukladu kluczujacego, zaopatrzonego na wejsciu w progo¬ wy uklad z tranzystorem (Tl) polaczonym poprzez cza¬ sowy czlon (T2 i T3) z przerzutnikowym czlonem (T4 i 35 T5), którego tranzystor (T5) jest przylaczony do wejscia {a—b) stabilizatora (S), przy czym wejscie zasilacza jest polaczone z urzadzeniem programujaco-zasilajacym za posrednictwem przesylowej linii (L), do której jest rów¬ niez przylaczone pomiarowe wyjscie metanomierza (M). 40

2. Uklad wedlug zastrz. 1 zoamieny tym, ze w obwód baza-emiter tranzystora (T3) czasowego czlonu jest wla¬ czony zwiemy zestyk (P) umozliwiajacy reczna manipu¬ lacje zasilaczem.

3. Uklad wedlug zastrz. 1 i 2 znamienny tym, ze wej- 45 scie zasilacza jest zbocznikowane kondensatorem (C2), polaczonym z dwoma diodami (Dl i D2), wlaczonymi szeregowo w jedna galaz linii przesylowej (L).KI. 421,4/08 65429 MKP GOln 25/36 r \t\ L©3jf<$J (f 01 02 H - PL PL