DE8812781U1

DE8812781U1 - Intrinsically safe power supply in modular technology

Info

Publication number: DE8812781U1
Application number: DE8812781U
Authority: DE
Original assignee: Haufschulz Oskar M Dipl-Ing 4133 Neukirchen-Vluyn De
Current assignee: Haufschulz Oskar M Dipl-Ing 4133 Neukirchen-Vluyn De
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1989-04-06

Description

Zur Gebrauchsmusteranmeldung G 88 12 781.8 vom 22.09.1988 Abgezweigt aus der Patentanmeldung P 38 34 653.2 vom 22.09.1988Regarding utility model application G 88 12 781.8 dated 22.09.1988 Derived from patent application P 38 34 653.2 dated 22.09.1988

Beschreibung:Description:

Eigensicheres Netzteil in Modulartechnik.Intrinsically safe power supply in modular technology.

Die Erfindung bezieht sich auf ein eigensicheres Netzteil zur Versorgung von eigensicheren Geräten z. B. Magnetventilen, Arbeitsspulen oder Steilmotoren. Das Netzteil erhält pro Verbraucher ein eigenes eigensicheres Modul.The invention relates to an intrinsically safe power supply unit for supplying intrinsically safe devices, such as solenoid valves, working coils or high-speed motors. The power supply unit has its own intrinsically safe module for each consumer.

Eigensicherheit im Sinne der EN 50 020 und VDE 170/171 bedingt eine Begrenzung der Energie in einem elektrischen Stromkreis auf Werte, die eine Zündung vcn Gasgemischen ausschließen. Diese maximale Engerie (I &khgr; U &khgr; t) setzt eage Grenzen zur Versorgung von eigensicheren Geräten.Intrinsic safety in the sense of EN 50 020 and VDE 170/171 requires a limitation of the energy in an electrical circuit to values that exclude the ignition of gas mixtures. This maximum energy (I &khgr; U &khgr; t) sets limits for the supply of intrinsically safe devices.

Aus Sicherheitsgründen werden aber immer mehr Geräte eingesetzt, die einen höheren Energiebedarf haben und an mehr durch Gasgemische gefährdeten Orten installiert werden, z. B. im Streb und an den Übergängen Streb - Strecke. Solche Geräte sind z. B. Elektroventile.For safety reasons, however, more and more devices are being used that have a higher energy requirement and are installed in places where there is a greater risk of gas mixtures, e.g. in the longwall and at the transitions between the longwall and the roadway. Such devices include, for example, electrovalves.

Der Abstand von der eigensicheren Stromquelle wird jedoch immer größer, da man bestrebt ist, den Steuertand weit entfernt vom Streb und dem Ausbau aufzustellen. Belastung durch Staub und Lärm sind dort geringer.However, the distance from the intrinsically safe power source is becoming ever greater, as efforts are being made to set up the control station far away from the longwall and the support structure. Dust and noise pollution are lower there.

Die Betätigungsspannung der eigensicheren Verbraucher (z.B. Kleinmotoren und Spulen von Ventilen) kann aber nur klein sein z. B. (Anlage 1: Kurven I = f (u) ) z.B. 12 Volt. Die eigensicheren Leitungen haben aber meist nur geringe Querschnitte.The actuation voltage of the intrinsically safe consumers (e.g. small motors and valve coils) can only be small, e.g. (Appendix 1: Curves I = f (u) ) e.g. 12 volts. However, the intrinsically safe cables usually have only small cross-sections.

Der Spannungsabfall auf diesen Leitungen ist oft zu groß, da die Verbrauch« eine genügend große Spannung für sicheres Funktionieren brauchen.The voltage drop on these lines is often too large because the consumers need a sufficiently high voltage to function safely.

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If Die Entwicklung der Netzgeräte für eigensichere Anlagen ging bisher § dahin, Geräte mit geringem Innenwiderstand und höherer Leistuna zuIf The development of power supplies for intrinsically safe systems has so far been § towards devices with low internal resistance and higher performance

entwickeln, zur Versorgung von möglichst vielen Verbrauchern. Diese Geräte erreichen nur mit viel Aufwand die Zulassung.to supply as many consumers as possible. These devices only achieve approval with a lot of effort.

f Wir möchten ein Netzgerät mit folgenden Eigenschaften bauen und ;.- schützen lassen:f We would like to build and protect a power supply with the following properties:

•|f 1. Das Netzgerät besteht aus einem nicht eigensicheren Zentralteil, (2) welches Gleichstrom bei höherer Spannung zur Versorgung mehrerer Verbraucher ?. ief ert (Modul 1 - 5) .•|f 1. The power supply unit consists of a non-intrinsically safe central part (2) which supplies direct current at higher voltage to supply several consumers (modules 1 - 5).

2. Diese Gesamtleistung wird im gleichen Gehäuse mehreren Einzelstromkreisen zugeteilt, von denen jeder für sich alleine eigensicher ist und nur den Strom für einen einzelnen Verbraucher liefert.2. This total power is allocated to several individual circuits in the same housing, each of which is intrinsically safe and only supplies the power for a single consumer.

3. Zu jedem Verbraucher führen 2 Adern, die den Versorgungsstrot'i führen (+ und -) und eine (oder zwei) Fühlleitung(en), (H und H_) die der Einzelstromquelle die Spannung am Verbraucher meldet (4). In den Grenzen, die die Eigensicherheit zulassen, wird die Spannung der Einzelstromquelle (4) somit erhöht, daß der Verbraucher mit seiner Nennspannung arbeitet.3. Two wires lead to each consumer, which carry the supply current (+ and -) and one (or two) sensing line(s) (H and H_) which report the voltage at the consumer to the individual current source (4). Within the limits permitted by intrinsic safety, the voltage of the individual current source (4) is increased so that the consumer operates at its nominal voltage.

4. Ist ein Einzelstromkreis durch einen Kurzschluß gestört, so wird der Einzelkreis in kürzester Zeit abgeschaltet.(3).4. If an individual circuit is damaged by a short circuit, the individual circuit is switched off as quickly as possible.(3).

5. Die Abschaltung wird durch eine Leuchtdiode angezeigt.5. The shutdown is indicated by an LED.

6. Der Einzelstromkreis ist kurzschlußfest.6. The individual circuit is short-circuit proof.

Bei Auftreten eines Fehlers durch Überlastung oder Kurzöchluß schaltet der Einzelstromkreis sich ab. Sr wird durch kurzzeitiges Abtrennen des Verbrauchers wieder betriebsbereit.If an error occurs due to overload or short circuit, the individual circuit switches off. Sr becomes operational again by briefly disconnecting the consumer.

7. Das Gerät ist modular aufgebaut.7. The device has a modular design.

Geplant sind Geräte mit 5 und 10 Einzelstromkreisen.Devices with 5 and 10 individual circuits are planned.

8. Ein Zusammenschalten der Ausgänge von Einzelstromkreisen ist nicht zulässig, und führt zur Fehlerabschaltung (3).8. Connecting the outputs of individual circuits together is not permitted and will result in fault shutdown (3).

9. Die Erfindung ermöglicht höhere Spannung mit weniger Strom für die Versorgung eines einzelnen Verbrauchers, deshalb kann auch in Sonderfällen auf Spannungsregelung (4) verzichtet werden,9. The invention enables higher voltage with less current to supply a single consumer, therefore even in special cases voltage regulation (4) can be dispensed with,

Claims

Zur Patentanmeldung P 38 34 653.2 vom 22.09.1988 davon abgezweigt wurde die Gebrauchsmusteranmeldung G 88 12 781.8. SchutzansprücheThe utility model application G 88 12 781.8 was branched off from the patent application P 38 34 653.2 of 22.09.1988. Protection claims

1. Eigensicheres Netzteil in Modultechnik dadurch gekennzeichnet, daß in einem gemeinsamen Gehäuse (1) sich mehrere voneinander isolierte eigensichere Stromquellen befinden (2) (in der Zeichnung 5 Stück)1. Intrinsically safe power supply unit in modular technology characterized by the fact that several intrinsically safe power sources isolated from one another are located in a common housing (1) (2) (5 units in the drawing)

2. Eigensicheres Netzteil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Stromkreise (Modul 1-5) von einen? Transformator (2.1) mit mehreren Sekundärwicklungen mit Gleichrichtern versorgt werden.2. Intrinsically safe power supply according to claim 1, characterized in that the circuits (modules 1-5) are supplied by a transformer (2.1) with several secondary windings with rectifiers.

3. Eigensicheres Netzteil nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquellen (2) für Modul 1-5 durch die Schutzschaltung (3) überwacht werden.3. Intrinsically safe power supply according to claim 1 and 2 , characterized in that the power sources (2) for modules 1-5 are monitored by the protective circuit (3).

4. Eigensicheres Netzteil nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul eine eigene Spannungsregelung (4) unä eine eigene Strom- und Spannungsbegrenzung (5) erhält.4. Intrinsically safe power supply according to claims 1 to 3, characterized in that each module has its own voltage regulation (4) and its own current and voltage limitation (5).

5. Eigensicheres Netzteil nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsregelung über eine5. Intrinsically safe power supply according to claim 1 to 4, characterized in that the voltage regulation is via a

. oder zwei Fühileitungen (H₁ , H^) welche die IST Spannung an den Spannung sregeler erfolgt.. or two sensing lines (H ₁ , H^) through which the actual voltage is sent to the voltage regulator.

6. Eigensicheres Netzteil nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß über einen Widerstand und eine zenerdiode die Eigensicherheit gemäß EN 50 020 gewährleistet wird (5).6. Intrinsically safe power supply according to claims 1 to 5, characterized in that the intrinsic safety according to EN 50 020 is ensured via a resistor and a zener diode (5).