HU185879B - Device for controlling electrical equipment arrangedin space of explosion risk - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya rendszer robbanásveszélyes térben elrendezett villamos berendezés, különösen villamos hajtású, szállítószalag vezérlésére, amely rendszernek gyújtószikramentes kimenetű tápegységgel ellátott automatikus elektonikus vezérlőegysége, valamint a vezérelt villamos berendezéssel és a vezérlőegységgel összekötött, nyomásálló tokozású kapcsolóegysége van, és amelynél a találmány értelében a vezérlőegység gyújtószikramentes passzív impedanciaként van kialakítva és tápegysége a kapcsolóegység nyomásálló tokozásának belül van elrendezéve. A találmány szerinti rendszer legfőbb előnye az, hogy a tápegységnél elmaradnak a nyomásálló tokozás költségei. További előnyt jelent, hogy feleslegessé teszi külön tápvezetékhálózat kiépítését. i. ábra -1-SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a system for controlling an electrical apparatus in an explosive atmosphere, in particular an electric-driven conveyor, which has an automatic electronic control unit with an intrinsically safe power supply, and a pressure-enclosed switching unit coupled to a controlled electrical apparatus and a control unit, wherein the control unit is intrinsically safe in the sense of the invention. formed as a passive impedance and its power supply is arranged within the pressure housing of the switching unit. The main advantage of the system according to the invention is that the cost of the pressure-resistant casing is below the power supply. An additional advantage is that it eliminates the need to build a separate power line. i. Figure -1-

Description

A találmány tárgya rendszer robbanásveszélyes térben elrendezett villamos berendezés, különösen villamos hajtású, szállítószalag vezérlésére, amely rendszernek gyújtószikramentes kimenetű tápegységgel ellátott automatikus elektonikus vezérlőegysége, valamint a vezérelt villamos berendezéssel és a vezérlőegységgel összekötött, nyomásálló tokozású kapcsolóegysége van, és amelynél a találmány értelében a vezérlőegység gyújtószikramentes passzív impedanciaként van kialakítva és tápegysége a kapcsolóegység nyomásálló tokozásának belül van elrendezéve. A találmány szerinti rendszer legfőbb előnye az, hogy a tápegységnél elmaradnak a nyomásálló tokozás költségei. További előnyt jelent, hogy feleslegessé teszi külön tápvezetékhálózat kiépítését.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a system for controlling electrical equipment in a potentially explosive atmosphere, in particular an electrically driven conveyor having an automatic electronic control unit having an intrinsically safe output power supply, and it is designed as passive impedance and its power supply is arranged inside the pressure-resistant housing of the switching unit. The main advantage of the system according to the invention is that the power supply does not have the cost of pressure-resistant housing. An additional benefit is that it eliminates the need for a separate power line network.

i. óbrai. Obra

-1185.879-1185.879

A találmány tárgya rendszer robbanásveszélyes térben elrendezett villamos berendezés, különösen villamos hajtású szállítószalag vezérlésére.The present invention relates to a system for controlling electrical equipment in an explosive atmosphere, in particular an electrically driven conveyor belt.

A robbanásveszélyes környezetben elhelyezett villamos berendezések konstrukcióját úgy kell kialakítani, hogy a bizton sági előírásoknak mindenben megfeleljenek.Electrical installations in potentially explosive atmospheres must be designed in such a way as to comply with safety standards.

A sujtólégveszélyes hányákban alkalmazott elektronikus automatika áramkörök /pl. villamos hajtású szállítószalagok vezérlő rendszerei/ védelmének egyik szokásos módja a nyomasálló tokozás alkalmazása.Electronic automation circuits used in foam-endangered utensils / e.g. One of the common ways to control / protect electric conveyor belts is to apply pressure-resistant housing.

Nyomásálló tokozásu az a gyártmány, melynél a tokozás belsejében esetleg összegyűlt robbanóképes por, gáz vagy gőz és levegő keverékének akár üzemszerű, akár rendellenes szikra /1deértve a villamos szikrát is/ vagy melegedés következtében előálló gyújtásakor keletkező robbanás a tokozás belső terére korlátozódik, a külső térre nem tud átterjedni.Pressurized enclosure means a product in which the explosion of a mixture of explosive dust, gas or vapor / air, whether operational or abnormal, including those resulting from the ignition of electric sparks, or by heating, is limited to the interior of the enclosure. cannot spread.

A tokozásból kivezetett áramköröket /amelyek az adott példa esetében a szállítószalag pályája mentén elhelyezett érzékelőkhöz vagy további, kis tápár amszükségletü, kis értékű reaktáns elemeket tartalmazó elektronikus áramkörökhöz vezetnek/ oly módon alakítják ki, hogy feszültségük és áramuk a gyujtószikra-mentes védelmi módnak /MSz 4814/7/ megfelelően korlátozva van. Gyujtószikramentes az a villamos áramkör, amely sem nor mái állapotban, sem üzemzavar esetén nem ké^es olyan villamos kisülést /szikrát, ivet/ vagy melegedést előidézni, amely az adott robbanóképes keverékek gyújtását okozná /a fenti szabványban meghatározott vizsgálati feltételek mellett/. Ilyen jellegű megoldást ismertet Dr. Jörn Olaf ”Autómatisierung und Eernüber wachung in Bergbaubetrieben o. könyvének 74. oldalán /Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1976/Enclosed circuits / which in this example lead to sensors located along the conveyor path or to other electronic circuits containing low-power reactive low value reactors / are designed such that their voltage and current are in the form of collector-free protection 14 / 7 / is properly limited. An intrinsically safe electrical circuit which, in normal operation or in the event of a malfunction, is not capable of generating an electrical discharge / spark, or drink / or heat, which would cause a given explosive mixture to ignite (under the test conditions specified in the standard above). Such a solution is described by Dr. Jörn Olaf in "Autómatisierung und Eernüber wachung in Bergbaubetrieben", p. 74 of his book / Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1976 /

A nyomásálló tokozás elkészítése a szigorú követelmények /MSz 4814/2/ miatt igen költséges.Due to the strict requirements (MS 4814/2), the construction of the pressure-resistant housing is very expensive.

A robbanásveszélyes térben elrendezett villamos berendezések ismert vezérlőrendszereinél a fenti szempontok alapján ál tálában azt a megoldást alkalmazzák, hogy az elektronikus vezér· lőegységnek csupán a tápegységét látják el nyomáslló tokozással /ez a tápegység a gyujtószikramentes védelmi módnak megfelelően korlátozott tápárammal látja el a vezérlőegység további elektro nikua áramköreit/, és kapcsolóegységként kereskedelmi forgalomban levő nyomásálló tokozásu kapcsolókat /pl. motorvédő kapcsolót/ használnak fel. Ilyen jellegű megoldást alkalmaz a lengyel EMAG Katovice intézet által kifejlesztett PVMA elnevezésű szállít óazalag-autómatika·For known control systems for electrical equipment in potentially explosive atmospheres, a solution is generally used to supply only the power supply unit of the electronic control unit with a pressure-encapsulated system / this power supply is provided with a limited power supply according to the intrinsically safe protection mode. circuits / and commercially available pressure-resistant enclosure switches / e.g. motor protection switch / used. This type of solution is used by PVMA, a conveyor belt automator developed by the Polish EMAG Katowice Institute ·

Ez a megoldás lényegében megfelel a kivánalmaknak, hiányossága azonban az, hogy a tápegység nyomás álló tokozása jelen· tos mértékben megnöveli a költségeket. Mivel általában a vezérlőrendszerek több tápegységet is tartalmaznák, a költségek több· szőrösen jelentkeznek. A találmány célja a fenti hiányosság kiküszöbölése.This solution is essentially desirable, but its drawback is that the pressure-encapsulation of the power supply significantly increases the cost. Because control systems typically include multiple power supplies, costs are more expensive. It is an object of the present invention to overcome the above disadvantage.

A találmány feladata olyan megoldás létrehozása, amelynél a tápegységeknél elmaradnak a nyomásálló tokozás költségei.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solution that eliminates the cost of pressure-resistant enclosures for power supplies.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a robbanásveszélyes térben elrendezett villamos berendezések, különösen villamos hajtású szállítószalagok vezérlőrendszerében alkalmazott nyomásálló tokozásu kapcsolóegységek belső terében elegendő Szabad hely van a vezérlőrendszer tápegységének elhelyezésére, igyThe present invention is based on the discovery that there is sufficient free space in the interior of the pressure-encapsulated switchgear units used in the control system of electrical equipment, in particular the electrically driven conveyor belts, to accommodate the control system power supply.

-2185.879 a tápegységet nem kell külön nyomásálló tokozással ellátni, csak egyszerűen beépíteni a kapcsolóegység védett belső terébe. További előnyt jelent^ hogy a kapcsolóegységben rendelkezésre áll a hálózati feszültség, tehát a tápegység közvetlenül a megfelelő kapcsokra csatlakoztatható, és igy feleslegessé válik külön tápvezetékhálózat kiépítése.-2185.879 The power supply does not have to be provided with a separate pressure-resistant housing, but simply installed in the protected interior of the switchgear. A further advantage is that the switchgear is provided with mains voltage, so that the power supply can be directly connected to the appropriate terminals, thus eliminating the need for a separate power supply network.

Ezen felismerés alapján a kitűzött feladat megoldása olyan rendszer robbanásveszélyes térben elrendezett villamos berendezés, különösen villamos hajtása szállítószalag vezérlésére, amely rendszernek gyujtószikráméntes kimenetű tápegységgel ellátott automatikus elektronikus vezérlőegysége, valamint a vezérelt villamos berendezéssel és a vezérlőegységgel összekötött, nyomásálló tokozásu kapcsolóegysége van, és amelynél a találmány értelmében a vezérlőegység gyujtós zikr ament es passzív impedanciaként van kialakítva és tápegysége a kapcsolóegység nyomásálló tokozásán belül van elrendezve.Based on this discovery, the object of the present invention is to provide a system for controlling an electrical device, in particular an electric drive conveyor, in a potentially explosive space, having an automatic electronic control unit having a spark-output power supply and a pressure-resistant housing connected to the controlled electrical device and According to the invention, the control unit is configured as an ignition zikr ament and passive impedance and its power supply is arranged within the pressure-resistant housing of the switching unit.

A találmány szerinti rendszer egy előnyös kiviteli alakjánál a vezérlőegységnek a vezérelt villamos berendezés üzemállapotát ellenőrző gyujtószikramentes érzékelővel összekötött bemenete van.In a preferred embodiment of the system according to the invention, the control unit has an input connected to a non-intrinsic sensor which controls the operating condition of the controlled electrical equipment.

Egy másik előnyös kiviteli alaknál a vezérlőegység központi egységgel van összekötve.In another preferred embodiment, the control unit is connected to a central unit.

Egy további előnyös kiviteli alaknál a tápegység galvanlkusan leválasztott kivitelű, éa a kapcsolóegység működtető köre és kapcsolási állapotát jelző segédáramköre ezen tápegységen át van galvanikusan leválasztott módon összekötve a vezérlőegységgel.In a further preferred embodiment, the power supply is galvanically isolated and the auxiliary circuit of the switching unit and its switching status indicating circuit is connected galvanically isolated to the control unit via this power supply.

A találmány szerinti rendszer legfőbb előnye az, hogy a tápegységnél elmaradnak a nyomás álló tokozás költségei. További előnyt jelent, hogy feleslegessé teszi külön tápvezetékhálózat kiépítését.The main advantage of the system according to the invention is that the power supply does not have the cost of a pressure-encapsulated housing. An additional benefit is that it eliminates the need for a separate power line network.

A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon vázolt kiviteli példa kapcsán ismertetjük. AzThe invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings. The

1. ábra sujtólégveazélyea bányában elrendezett, villamos motorral hajtott szállítószalag vezérlő rendszerének tömbvázlata; és aFigure 1 is a block diagram of an electric motor driven conveyor control system arranged in a blow-away air mine; and the

2. ábra az 1. ábra szerinti rendszer tápegységének tömbvázlata.Figure 2 is a block diagram of the power supply of the system of Figure 1.

Az 1. ábra szerinti rendszer 10 kapcsolóegységből, 20 tápegységből, 50 vezérlőegységből és vezérelt villamos 40 berendezésből áll. A vezérelt villamos 40 berendezés az adott esetben villamos Ki motorral hajtott szállítószalag. Az 1. ábra szerinti egész rendszer robbanásveszélyes térben /bányavágatban/ van elrendezve. Az M motor nyomás álló tokozásu.The system of Figure 1 consists of a switching unit 10, a power supply 20, a control unit 50 and a controlled electrical apparatus 40. The controlled electrical apparatus 40 is a conveyor belt driven by an electric Ki motor, if any. The whole system of Fig. 1 is arranged in an explosive space / mine section. The M motor is pressure-encapsulated.

A vezérelt 40 berendezés Ki motorja háromfázisú robbanásbiztos villamos motor, amely a 10 kapcsolóegység három KI, K2,The motor 40 of the controlled device 40 is a three-phase explosion-proof electric motor, which is the three switches 10 K1, K2,

K5 főérintkezőjén át háromfázisú váltakozóáramu. hálózat E,S,T fázisaira van csatlakoztatva.Three-phase alternating current through main contact of K5. network is connected to E, S, T phases.

A 10 kapcsolóegységnek nyomásálló 12 tokozása van, amelyből valamennyi villamos vezeték szokásos nyomásálló 14 átvezetőelemeken át van kivezetve. A 10 kapcsolóegység K1,K2,K5 főérintkezőit és SÍ segédérintkezőjét működtető 16 elektromágnes szinkronban vezérli. A 10 kapcsolóegység nyomásálló 12 tokozásán belül van elrendezve a 20 tápegység, amely a háromfázisú hálózat E, S fázisairól kapja a váltakozóáramu feszültséget. A 20 tápegység önmagában Ismert módon galvanikusan leválasztott kivitelű, és I segédáramköre, P működtetőkőre, valamint egyen-3185.879 áramú. U™ tápfeszültséget adó kimenete van.The switching unit 10 has a pressure-resistant housing 12, from which all electrical wires are routed through conventional pressure-resistant conduits 14. The main contacts K1, K2, K5 and the auxiliary contact S1 of the switching unit 10 are synchronously controlled by the actuating electromagnet 16. Within the pressure-resistant housing 12 of the switching unit 10 is the power supply 20, which receives AC voltage from the E, S phases of the three-phase network. The power supply unit 20 itself is known to be galvanically isolated and has an auxiliary circuit I, an actuator P, and a DC 3185879. It has a U ™ power supply output.

^ΧΑ 50 vezérlőegységnek érzékelő El, E2 ... EH bemenetel, paranesvevő Pl, P2...Pn bemenetel és Hl, H2... HIT hibajelkimenetei vannak. Az egyenáramú Um tápfeszültséget a 20 tápegységből kapia. A 20 tápegységen át van összekötve az I segedaramkorrel es a P müködtetőkörrel. Az El, E2...EN bemenetek a 40 berendezés üzemállapotára vonatkozó információkat szolgáltató /nem ábrázolt/ érzékelőkkel vannak összekötve. ^{Χ Α} sensor control unit 50 El, E2 ... EH inputs paranesvevő Pl, P2 ... Pn input and Hl, H2 ... are hibajelkimenetei HIT. The DC supply voltage Um is supplied from the power supply 20. It is connected via the power supply unit 20 to the auxiliary current I and the operating circuit P. The inputs E1, E2 ... EN are connected to sensors providing information on the operating status of the apparatus 40.

A 2. ábra a 20 tápegység tömbvázlatát mutatja. E szerint a 20 tápegységnek bemeneti,21 egysébe, kimeneti 22 egysége, valamint első és második leválasztó 23, 24 áramköre van. A bemeneti 21 egység bemenete a háromfázisú hálózat R, S fázisaira van csatlakoztatva, és galvanlkus leválasztást biztositó hálózati transzformátort, valamint a transzformátor két, egymástól is galvanikusan elválasztott szekunder tekercsére csatlakoztatott egyenirányítót tartalmaz, amelyeknek kimenetelről a kimeneti 22 egység, valamint a leválasztó 23, 24 áramkörök egyenfeazültséget kapnak.Figure 2 is a block diagram of a power supply unit 20. Accordingly, the power supply unit 20 has an input unit 21, an output unit 22, and a first and second isolator circuits 23, 24. The input of the input unit 21 is connected to the R, S phases of the three-phase network and comprises a galvanic isolation mains transformer and two rectifiers connected to a galvanically separated secondary winding, from which the output unit 23 and the isolator 23 are connected. circuits receive direct voltage.

A kimeneti 22 egység stabilizált és gyujtószikramentes U_T tápfeszültséget szolgáltat a 30 vezérlőegységnek.The output unit 22 provides the stabilized and intrinsically safe U _T supply voltage to the control unit 30.

Az első leválasztó 23 áramkör a 10 kapcsolóegység kapcsolási állapotát a 30 vezérlőegység felé jelző I segédáramkör, a második leválasztó 24 áramkör a 10 kapcsolóegységet vezérlő P működtetőkor galvanlkus leválasztását biztosítja. Mindkét 23, áramkör a bemeneti 21 egységről kapja az egyenfeszültséget.The first disconnection circuit 23 provides auxiliary circuit I for indicating the switching state of the switching unit 10 to the control unit 30, and the second disconnecting circuit 24 provides galvanic disconnection for actuator P controlling the switching unit 10. Both circuits 23 receive DC voltage from the input unit 21.

A bemutatott rendszer /nem ábrázolt/ központi egységgel egészíthető ki, amely a 30 vezérlőegység Hl, H2...HN hibajelkimeneteivel, illetve parancsvevő Pl, P2...PH bemenetéivel vannak össze- . kötve.The system shown may be supplemented with a central unit (not shown) which is connected to the error outputs H1, H2 ... HN of the control unit 30 and to the inputs P1, P2 ... PH of the command receiver. connected.

Claims (2)

Szabadalmi igénypontokPatent claims 1. Rendszer robbanásveszélyes térben elrendezett villamos berendezés, különösen villamos hajtású szállítószalag vezérlésére, amely rendszernek gyujtószikranentes kimenetű tápegységgel ellátott automatikus elektronikus vezérlőegysége, valamint a vezérelt villamos berendezéssel és a vezérlőegységgel összekötött, nyomásálló tokozásu kapcsolóegysége van, azzal jellemezve, hogy a vezérlőegység /30/ gyujtószlkramentes passzív impedanciaként van kialakítva, továbbá a vezérlőegységnek /30/ a vezérelt villamos berendezés /40/ üzemállapotát ellenőrző gyujtószlkramentes érzékelővel összekötött bemenete /El, E2,A system for controlling electrical equipment in an explosive atmosphere, in particular an electrically driven conveyor, comprising an automatic electronic control unit having an ignition output, and a pressure-encapsulated switching unit connected to the controlled electrical device and the control unit, characterized in that it is designed as passive impedance, and the input of the control unit / 30 / connected to a non-slip sensor which monitors the operating condition of the controlled electrical system / 40 / / E1, E2, EH/ van, továbbá a vezérlőegység /30/ központi egységgel van összekötve.EH / is, and the control unit / 30 / is connected to the central unit. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a tápegység /20/ galvanikusan leválasztott kivitelű, és a kapcsolóegység /10/ müködtetőköre /P/ és kapcsolási állapotát jelző segédáramköre /1/ ezen tápegységen /20/ át van galvanikusan leválasztott módon összekötve a vezérlőegységgel /30/, továbbá a tápegysége /20/ a kapcsolóegység /10/ nyomás álló tokozásán /12/ belül van elrendezve.An embodiment of the apparatus of claim 1, wherein the power supply / 20 / is galvanically isolated and the auxiliary circuit (1) of the switching unit / 10 / is galvanically isolated through said power supply (20). and connected to the control unit / 30 / and within the pressure housing / 12 / of the power unit / 20 / switch unit / 10 /. 2 db rajz2 drawing F.k.: Hlmer Zoltán Országos Találmányi HivatalF.k .: Zoltán Hlmer National Office of Invention KÓDEXCODE -42/1-42/1