SI9720022A - Stikalna priprava kot zaščitni odklopnik in postopek za pripravo takšne stikalne priprave - Google Patents

Abstract

Pri stikalni pripravi za rudarstvo z vsaj enim okrovom, električnim močnostnim delom, kot je zaščitni odklopnik, električno/elektronsko krmilno enoto in pripadajočimi električnimi vodi je rešena naloga, da se prenova oz. inšpekcija stikalne priprave lahko izvede preprosto in cenovno kar se da ugodno. V ta namen izkazuje okrov vsaj dve okrovni enoti, namreč prvo (1) in drugo (2) okrovno enoto. V prvi okrovni enoti (1) je nameščen močnostni del. Električni priključni vodi za delovanje močnostnega dela so združeni v vsaj enem večpolnem vtičnem delu (6a, 6b). Krmilna enota je nameščena v drugi okrovni enoti (2). Električni priključni vodi za pogon močnostnega dela so na ustrezen način zbrani v vsaj eni večpolni vtični puši. Prva okrovna enota (1) ima z vtičnim delom opremljeno prilagodilno ploščo (3) in druga okrovna enota (2) ima z vtično pušo opremljen prilagodilni okvir (4), pri čemer se lahko druga okrovna enota (2) s prilagodilnim okvirom (4) montira na prvo okrovno enoto (1) s prilagodilno ploščo (3) ob električni priključitvi vtičnega dela (6a, 6b) na vtično pušo.ŕ

Description

HANSEN & REINDERS GMBH

Stikalna priprava kot zaščitni odklopnik in postopek za pripravo takšne stikalne priprave

Izum se nanaša na stikalno pripravo kot zaščitni odklopnik, predvsem za rudarstvo, po uvodnem delu prvega patentnega zahtevka in na postopek za pripravo takšne stikalne priprave.

Stikalne priprave in stikalne omarice se po potrebi uporabljajo za eksplozijsko zaščiteno ali drugi vrsti zaščite ustrezajočo namestitev električnih stikalnih in krmilnih elementov, ki obstojijo npr. iz močnostnega dela, kot je zaščitni odklopnik, in krmilnega dela, kot so elektronski ali električni krmilni elementi.

V rudarstvu, predvsem v podzemnem rudarstvu, se uporabljajo stroji in pogonske priprave, ki se morajo oskrbovati s sorazmerno velikimi električnimi močmi. Ker predvsem pri podzemnem rudarstvu obstojijo visoke varnostne zahteve zaradi nevarnosti eksplozije zaradi pojavljajočih se jamskih plinov, morajo biti vsi stroji zavarovani s stikalnimi pripravami.

Iz spisa DE 43 32 814 C2 je npr. poznana stikalna omarica, katere okrov, ki se po potrebi lahko napolni s plinom pri nadtlaku, je opremljena z loputo, ki se lahko odpira in zapira, pri čemer se elektronski/električni sestavni deli, ki so združeni v module in pritrjeni na ploščicah, lahko po vodilih v različnih smereh vzamejo iz stikalne omarice. V ta namen je stikalna omarica predeljena v dve navpični vgradni ravnini, pri čemer so močnostni deli, kot so zaščitni odklopniki, glede na loputo prednostno v zadnjem področju stikalne omarice in so električni/elektronski krmilni elementi prednostno nameščeni v sprednjem področju stikalne omarice. Vodi močnostnih delov oz. krmilnih modulov se vsakič stekajo kot kabelsko drevo v takoimenovani ranžirni plošči.

Večji del pod zemljo uporabljanih stikalnih priprav je sorazmerno star in se mora zato v bližnji bodočnosti zamenjati na osnovi obstoječih varnostnih smernic. V ta namen nekateri izdelovalci predlagajo, da se obstoječe, stare stikalne priprave popolnoma zamenjajo z novimi stikalnimi pripravami. Takšno postopanje prizadetim rudarskim podjetjem, ki morejo gospodarsko le pri tesno izračunanem proračunu konkurirati kjerkoli po svetu, ogroža eksistenco, ker so stroški za novo stikalno pripravo DEM 60.000.- in več. Hkrati je treba preizkusiti vse pod zemljo uporabljane krmilne elemente po zakonsko predpisanih časovnih intervalih in jih je treba tehnično prenoviti. Zato pri prej navedenem načinu postopanja obstoji nevarnost, da bodo po izteku časovnega intervala ponovno potrebni celotni nabavni stroški.

Interni zapiski in prijaviteljičine inventure so pokazale, da so skoraj v vseh primerih odpovedi prej navedenih stikalnih priprav nastopile napake v krmilnih elementih oz. krmilnih delih, medtem ko močnostni deli, kot so zaščitni odklopniki, delajo brez napake tudi leta dolgo.

Naloga izuma je torej izoblikovati stikalne priprave tako, da sta obnova oz. inšpekcija stikalnih priprav izvedljivi preprosto in cenovno kar se da ugodno.

Naloga je rešena s stikalno pripravo po prvem patentnem zahtevku. Osnovana na internem vedenju, da sami močnostni deli skoraj ne potrebujejo vzdrževanja, temelji izum po svoji najbolj splošni zamisli v tem, da se uporabi dvodelni okrov za stikalno pripravo, pri čemer je v enem okrovu nameščen močnostni del, v drugem okrovu pa vse komponente, ki lahko omogočijo običajne zaščitne funkcije, in sicer kot blok. Obe okrovni enoti se lahko preko prilagodilne plošče oz. prilagodilnega okvira montirata druga na drugo, pri čemer se električni priključek doseže preko vtične povezovalne skupine.

Takšna zgradba stikalnih priprav ima za posledico, da lahko odpade običajna zgradba s krmilno ploščo, povezovalnim drevesom in ranžirno ploščo. S pomočjo vtičnih povezovalnih skupin - vtični del, vtična puša - se ožičenje lahko izdela znatno poenostavljeno in bistveno bolj racionalno.

Z izvedbo po izumu lahko pride do izraza kot posebna prednost, da se lahko močnostni deli skoraj vseh, doslej pod zemljo uporabljenih stikalnih priprav, stikalnih omaric in zaščitnih odklopnikov lahko uporabljajo naprej. Ker so razsežnosti stikalnih priprav, ki se uporabljajo pod zemljo, kljub različnim izdelovalcem sorazmerno enake, se mora prilagodilna plošča prilagoditi na prisotno stikalno pripravo le s strani močnostnih delov, medtem ko se lahko s strani krmilnega dela pri vseh stikalnih pripravah po izumu uporablja enaka okrovna enota.

Postopek za pripravo stikalnih priprav po izumu je podan v zahtevku 10.

Iz prej navedenega je razvidno, da mora biti za prvo predelavo cela stikalna priprava enkrat predelana, da se lahko močnostni del in krmilni del namestita v različnih okrovnih enotah. Ker se vsaj del uporabljenih sestavnih delov v stikalnih pripravah ponovno uporabi in pri bodočih vzdrževalnih in obnovitvenih delih na krmilnem delu niso več potrebna dela pri ožičenju, se ta način postopanja amortizira že po prvih remontnih delih. K znižanju stroškov nadalje prispeva, da je treba v skladišču držati bistveno manj nadomestnih delov, ker se pri vseh krmilnih pripravah lahko uporabi isti izmenjalni del (druga okrovna enota).

V okvir izuma sodi tudi, da se stikalne priprave, ki jih je treba vgraditi na novo, opremijo s konstrukcijo po izumu. Vsi drug drugemu prilagojeni sestavni deli, kot so vtična puša/vtični del ali prilagodilni okvir/plošča, se lahko namestijo na vsakokrat drugi okrovni enoti.

Sestavni deli, ki jih je treba po izumu uporabiti, po velikosti, izvedbi oblike, izbiri materiala in tehnični zasnovi ne podležejo posebnim izjemnim pogojem, tako da se lahko neomejeno uporabijo merila za izbor, ki so poznana na vsakokratnem področju uporabe.

Nadaljenje podrobnosti, značilnosti in prednosti predmeta izuma izhajajo iz podzahtevkov in nadaljnjega opisa, sklicujoč se na risbo, v kateri so predstavljene prednostne izvedbene oblike izuma. Na risbi prikazujejo:

sl. 1 v perspektivi obe okrovni enoti stikalne priprave v razstavljenem stanju; sl. 2a shematično prerez skozi stikalno omarico z več stikalnimi pripravami; sl. 2b stikalno omarico s sl. 2a v stranskem pogledu;

sl. 3a prilagodilni okvir; in sl. 3b prilagodilno ploščo.

Na sl. 1 je prikazana stikalna priprava, ki je v celoti označena z oznako 100 in pri kateri prva okrovna enota 1 in druga okrovna enota 2 še nista bili montirani druga na drugo. V prvi okrovni enoti 1 je nameščen močnostni del, npr. zaščitni odklopnik. V drugi okrovni enoti 2 so nameščene krmilne enote, priprave za nadzorovanje, krmilni transformator in ostale komponente, ki v rudarstvu prevzemajo običajne zaščitne funkcije. Ker bistveno za izum obstoji v razmestitvi komponent in ne v izoblikovanju komponent, tukaj ni podano zaključeno naštevanje niti niso predstavljeni močnostni del ali nadaljnji, v celoti s krmilno enoto označeni električni/elektronski sestavni deli.

Razsežnosti prve okrovne enote izhajajo praviloma iz razsežnosti pred predelavo, to se pravi demontažo celotne krmilne enote iz zaščitnega odklopnika. Teža močnostnega dela je v primerjavi s težo krmilne enote in s tem s težo okrovne enote 2, ki znaša npr. okoli 10 kg, bistveno višja. Pri inšpekciji stikalne priprave oz. izmenjavi poškodbam bolj podvržene krmilne enote je zato potrebno po deloma zelo dolgih hodnikih v jašku na ta način nositi le manjšo težo.

Montaža druge okrovne enote na prvo okrovno enoto je omogočena s pomočjo prilagodilne plošče 3 oz. prilagodilnega okvira 4. Okrovna enota 2 in prilagodilni okvir 4 sta prednostno za vse izvedbene oblike izoblikovana enako. Izvedbeni primer za prilagodilno ploščo in prilagodilni okvir je podan na sl. 3a in 3b. Na sl. 3b prikazana prilagodilna plošča 3 obstoji iz kovinske plošče ali plošče iz umetne snovi, v kateri sta izoblikovana dva pravokotna izreza 5a, 5b za sprejem dveh vtičnih delov (6a, 6b na sl. 1). Nadalje so na prilagodilni plošči izvedene navojne izvrtine, v katere se lahko zavijejo pritrdilni vijaki (8 na sl. 1) za pritrditev druge okrovne enote 2, vodilni zatiči 9 in pari pritrdilnih lukenj 10, 11 oz. 12. S tem ko je predvidenih več parov pritrdilnih lukenj 10, 11, 12, se omogoči, da se lahko enaka prilagodilna plošča 3 montira na zaščitne odklopnike različnih izdelovalcev. Za pritrditev služijo distančniki, ki niso prikazani, so pa prisotni v prvotnem zaščitnem odklopniku oz. okrovni enoti 1 in so sedaj na novo uporabljeni. Prilagodilna plošča se pritrdi skozi pritrdilne luknje 10, 11 in 12 s pomočjo potopnih vijakov. Na sl. 3a prikazani prilagodilni okvir se glede svojih razsežnosti tesneče prilega prilagodilni plošči. V prilagodilnem okviru so prehodne izvrtine 13 za prehod pritrdilnih vijakov, izrez 14, v katerem je nameščena vtična puša m v katero se pri montaži uvedeta vtična dela 6a, 6b, kot tudi predvidene vodilne izvrtine 15, ki so prilagojene vodilnim zatičem 9.

Vodilni zatiči 9 in vodilne izvrtine 15 služijo le temu, da dopuščajo natančno prilagojeno nasedanje druge okrovne enote na prvo okrovno enoto. Ker je pod zemljo pretežno temno, okrovne enote 2 pa ni lahko dvigniti in je treba kljub omejenemu razpoložljivemu rokovalnemu prostoru preprečiti poškodbo okrovnih enot, vodilna sredstva 9, 15 podpirajo olajšano montažo.

Prenos podatkov v okrovno enoto 2 se lahko izvede preko svetlobnih vodnikov, ki lahko v okrovno enoto 2 vstopajo skozi vstopne odprtine 16 na sl. 1.Nadalje se lahko predvidijo tudi nadzorovalne priprave in nastavitveni gumbi 17 po izbiri na okrovni enoti 2, predvsem na njeni sprednji plošči 20.

Na sl. 2a in 2b je prikazana uporaba stikalne priprave v stikalni omarici 50 z več, druga od druge neodvisno delujočimi stikalnimi pripravami 100. Posamezne stikalne priprave 100 so povezane s pomočjo svetlobnega valovnega vodnika oz. snopa 54 svetlobnih vodnikov z računalniško enoto 56. Enota 60 stikalne omarice in enota 61 računalniške omarice sta prostorsko ločeni druga od druge. Dovod svetlobnega vodnika/snopa 54 svetlobnih vodnikov se izvede skozi prehod 55 za svetlobne vodnike. Za neodvisno krmiljenje stikalnih priprav 100 ima računalnik prikazovalnik 57 skupaj s tipkovnico 58.

Claims (11)

1. Patentni zahtevki

   1. Stikalna priprava, predvsem za rudarstvo, z vsaj ohišjem, električnim močnostnim delom, kot je zaščitni odklopnik, elektriČno/elektronsko krmilno enoto in pripadajočimi električnimi vodi, označena s tem, da okrov izkazuje vsaj dve okrovni enoti, in sicer prvo (1) in drugo (2);

   je v prvi okrovni enoti (1) nameščen močnostni del;

   so električni priključni vodi za obratovanje močnostnega dela združeni v vsaj enem večpolnem vtičnem delu (6a, 6b);

   je krmilna enota nameščena v drugi okrovni enoti (2);

   so električni priključni vodi za obratovanje močnostnega dela ustrezno zbrani v vsaj eni večpolni vtični puši; in prva okrovna enota (1) ima prilagodilno ploščo (3), kije opremljena z vtičnim delom, in druga okrovna enota (2) ima prilagodilni okvir (4), kije opremljen z vtično pušo, pri čemer se lahko druga okrovna enota (2) s prilagodilnim okvirom (4) montira na prvo okrovno enoto (1) s prilagodilno ploščo (3) pod električnim priključkom vtičnega dela (6a, 6b) na vtično pušo.
2. 2. Stikalna priprava po zahtevku 1, označena s tem, da okrovni enoti (1, 2) v montiranem stanju tvorita okrov, kije odporen na treskavec.
3. 3. Stikalna priprava po zahtevku 1 ali 2, označena s tem, da so v drugi okrovni enoti (2) nameščeni nadaljnji električni/elektronski sestavni deli, kot so nadzorne priprave in/ali v rudarstvu običajne komponente z zaščitnimi funkcijami.
4. 4. Stikalna priprava po enem izmed zahtevkov 1 do 3, označena s tem, da se prenos podatkov pripravam v drugi okrovni enoti izvaja od zunaj prednostno s pomočjo svetlobnih vodnikov (54).
5. 5. Stikalna priprava po enem izmed zahtevkov 1 do 4, označena s tem, da prilagodilna plošča (3) in prilagodilni okvir (4) izkazujeta mehanska vodilna sredstva.
6. 6. Stikalna priprava po zahtevku 5, označena s tem, da so mehanska vodilna sredstva po eni strani vodilni zatiči (9) in po drugi strani ustrezno izoblikovane vodilne izvrtine (15)·
7. 7. Stikalna priprava po enem izmed zahtevkov 1 do 6, označena s tem, da se prilagodilna plošča (3) lahko namesti na različne, v rudarstvu uporabljane zaščitne odklopnike.
8. 8. Stikalna priprava po zahtevku 7, označena s tem, da ima prilagodilna plošča (3) pritrdilne luknje (11, 12, 13), ki so nameščene porazdeljeno po površini plošče in ki so prilagojene pritrditvi prilagodilne plošče (3) na različnih zaščitnih odklopnikih.
9. 9. Stikalna priprava po enem izmed zahtevkov 1 do 8, označena s tem, da je za enosmerni zaščitni odklopnik v drugem okrovnem delu (2) nameščen usmernik z ustreznim varistorskim vezjem.
10. 10. Stikalna omarica, označena s tem, da so v notranjosti stikalne omarice (50) nameščene številne stikalne priprave (100) po enem izmed zahtevkov 1 do 8, pri čemer je pri na stikalni omarici nameščena računalniška enota (61), ki je povezana s posameznimi stikalnimi pripravami (100) za prenos podatkov, predvsem preko svetlobnih vodnikov (54).
11. 11. Postopek za pripravo stikalnih priprav (100) po enem izmed zahtevkov 1 do 8, označen s koraki:

    predelava obstoječega zaščitnega odklopnika tako, da je v bistvu le močnostni del skupaj s pripadajočimi vodi nameščen v prvem okrovnem delu (1); priključitev vodov na vtični del (6a, 6b);

    montiranje prilagodilne plošče (3) na prvo okrovno enoto (1);

    namestitev krmilnih priprav in/ali komponent, ki izvajajo običajne zaščitne funkcije, v drugo okrovno enoto (2), pri čemer ima druga okrovna enota (2) prilagodilni okvir (4) z vtično pušo.