Електричний апарат

Реферат: UA 99014 U UA 99014 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області електротехніки, зокрема до електричних пристроїв магнітних пускачів, автоматичних вимикачів, розподільних пристроїв з дистанційним управлінням, які використовуються в небезпечних за газом умовах, а також у вугільних шахтах, небезпечних за газом та/або пилом. Для таких умов експлуатації електричні апарати повинні забезпечувати не тільки вмикання - вимикання приєднаних до них споживачів і ділянок електричної мережі, а й бути вибухобезпечними і не повинні бути самі джерелом займання вибухової суміші в навколишньому вибухонебезпечному середовищі. У вугільних шахтах вибухонебезпечна суміш утворюється внаслідок того, що вугілля і породи є метаноносні і під час кожного порушення провітрювання виникає небезпечне загазування гірничих виробок і можливість вибуху. Крім того, непередбачене загазування виникає при суфлярних виділеннях метану або під час раптових викидах вугілля і газу. Найближчий аналог - магнітний пускач, що містить послідовно з'єднані ручний роз'єднувач з контактною групою і контактор, джерело напруги власних потреб з приєднаними до нього блоком дистанційного керування і блоками електричного захисту, блоком керування включенням і відключенням котушки контактора, блоком контролю роботи електричного захисту, при цьому вторинні кола джерела напруги власних потреб виконані з іскробезпечним параметрами і його з'єднано з живлячою мережею на вводі ручного роз'єднувача, а контактну групу останнього поміщено у вакуумні камери (див. пат. № 61198, Н01Н 33/66, Н01Н 36/00, опубл. 11.07. 011, Бюл. № 13). До недоліків найближчого аналога необхідно віднести таке. 1. Забезпечення вибухобезпеки використанням вибухозахищеної оболонки вважається достатнім тільки в нормальному режимі, а при аварійних пошкодженнях в умовах загазування для запобігання можливого вибуху необхідно забезпечити відключення напруги з апаратів вручну або дистанційно - іншим апаратом. 2. Відомий апарат не реагує на вміст метану в навколишньому середовищі і не може забезпечити вимикання споживачів при швидкому загазуванню. У основу корисної моделі поставлено задача зі створення електричного апарату, в якому реалізовані як принципи вибухозахищеності, так і автоматичного вимикання електроенергії при утворенні в місці його встановлення небезпечної концентрації метану і, таким чином, запобігання виникнення електричного джерела займання вибухонебезпечної суміші від іскріння або дугоутворення в аварійних режимах. Поставлена задача вирішується тим, що розв'язується за рахунок того, що в електричному апараті, що містить вибухонепроникну оболонку, в якій розміщено послідовно з'єднані роз'єднувач і вимикач з дистанційним управлінням, джерело напруги власних потреб з іскробезпечним блоком і елементи захисту, згідно з корисною моделлю, один з його відсіків оснащено іскробезпечним датчиком контролю вмісту метану, вхід якого приєднано до виходу іскробезпечного блока джерела живлення, а вихід - до розташованого в сусідньому відсіку, входу блока обробки даних, один з виходів якого з'єднано з пристроєм для створення штучного витоку струму на землю або до системи спрацьовування вимикача, встановленого за межею загазування, а інший - до блока сигналізації і запам'ятовування інформації, при цьому відсік, в якому розміщено датчик метану, забезпечено жалюзями для вільного газообміну з навколишнім середовищем. Виконання відсіку, в якому розташовано датчик метану з жалюзі забезпечує вільний газообмін з навколишнім середовищем. Вихідний сигнал датчика метану подається на блок обробки даних, встановлений у вибухозахищеному відсіку оболонки апарату. Один із виводів цього блока введено в коло пристрою для створення штучного витоку струму на землю або за допомогою жил кабелю в коло вимикання іншого апарату, встановленого поза зоною загазування, тобто у виробці зі свіжим струменем повітря. Інший вихід блока обробки даних використаний для сигналізації про неприпустиму концентрацію метану і запам'ятовування темпу її наростання, а також часу утворення небезпечної концентрації. У разі видачі датчиком метану сигналу на вимикання напруги створюється штучний витік струму, внаслідок чого спрацьовує автоматичний вимикач живильної підстанції і вимикає напругу з усієї мережі, в тому числі і з розглянутого електричного апарату. При цьому, захисне вимикання здійснюється автоматичним вимикачем трансформаторної підстанції, встановленої в виробці зі свіжим струменем повітря. Альтернативно захисне вимикання здійснюється іншим вимикальним апаратом, встановленим поза зоною загазування, внаслідок впливу на його розчіплювач сигналом від датчика метану. На Фіг. 1 представлена схема запропонованого апарату. Апарат містить вибухобезпечну оболонку 1, в якій розміщені послідовне з'єднані роз'єднувач 2, вимикач, наприклад, вакуумний контактор 3 для оперативного вмикання - вимикання 1 UA 99014 U 5 10 15 20 25 30 споживачів, джерело напруги власних потреб 4 з іскробезпечним блоком 5 і елементи захисту від струмів короткого замикання, перевантаження тощо, які для спрощення показані у вигляді трансформатора струму 6. Іскробезпечний блок 5 джерела власних потреб з'єднаний з встановленим у відсіку 7 оболонки 1 апарату датчиком метану 8. Вихід датчика метану, через вибухонепроникні з'єднання (наприклад, прохідні ізоляційні затиски), приєднаний до блока 9 для обробки даних. Вихід блока 9. наприклад, контакт реле, введено в коло пристрою 10 для створення штучного витоку струму на землю або за допомогою жил кабелю в коло вимикання напруги іншим апаратом, встановленим поза зоною загазування (на фігурі не наведено). Інший вихід блока 9 приєднано до блока 11 для сигналізації та запам'ятовування інформації. Стінки відсіку 7, в якому встановлений датчик метану 8, забезпечено жалюзі] 2. Вони забезпечують вільний газообмін між виробкою, в якій встановлено апарат, і внутрішнім об'ємом відсіку 7. При небезпечній концентрації метану створюється штучний виток струму на землю, що приводить до спрацьовування апарату захисту від витоку струму і на Фіг. 2 представлена схема запропонованого апарату з його дією на вимкнення напруги груповим вимикальним апаратом, встановленим за зоною, шляхом подачі сигналу з блока обробки даних кабелем в коло вимкнення вимикання напруги вимикачем живильної підстанції, встановленої у виробці, зі свіжим струменем повітря, або іншим окремим вимикачем, також встановленим поза зоною загазування, при впливі на його розчіплювач датчика контролю метану. Вимиканням напруги з приєднання, яке відходить і, отже, з запропонованого апарату, в разі його застосування забезпечується запобігання виникнення електричного джерела підпалювання вибухонебезпечної суміші і тим самим особлива вибухобезпечність запропонованого апарату. Реалізація корисної моделі дозволить запобігти небезпеку вибуху в умовах загазування виробок, наприклад, при суфлярних виділеннях метану або загазуванні при порушенні провітрювання або при раптових викидах вугілля та газу, коли згідно з Правилами безпеки у вугільних шахтах, електроустаткування з рівнем вибухозахисту РВ має застосовуватися з системою автоматичного вимикання напруги живлення раніше, ніж концентрація метану досягне небезпечної величини. У цих випадках запропонований апарат виконує роль групового вимикального апарату: магнітного пускача, вимикального апарату розподільного пристрою низької напруги живильної підстанції або високовольтного розподільного пристрою, що використовується як апарат управління системи електропостачання дільниці вугільної шахти. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Електричний апарат, що містить вибухонепроникну оболонку, в якій розміщено послідовно з'єднані роз'єднувач і вимикач з дистанційним управлінням, джерело напруги власних потреб з іскробезпечним блоком і елементи захисту, який відрізняється тим, один з його відсіків оснащено іскробезпечним датчиком контролю вмісту метану, вхід якого приєднано до виходу іскробезпечного блока джерела живлення, а вихід - до розташованого в сусідньому відсіку входу блока обробки даних, один з виходів якого з'єднано з пристроєм для створення штучного витоку струму на землю з входу джерела напруги власних потреб або до системи спрацювання вимикача, встановленого за межею загазування, а інший - до блока сигналізації і запам'ятовування інформації, при цьому відсік, в якому розміщено датчик метану, забезпечено жалюзі для вільного повітрообміну з навколишнім середовищем. 2 UA 99014 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3