Устройство индивидуальной газовой защиты и освещения шахтера Советский патент 1992 года по МПК E21F17/18 

t

е

Сущность изобретения: устройство содержит батарею 1 аккумуляторов, предохранитель 2, токоограничивающий резистор 3, переключатель 4, газосигнализатор 5, фару светильника 6, блок 7 зарядки, диод 8. 1 ил.

6

ьЛ ГУ Г

г±я

Ltl

VI

4 СЛ О VI

ю

Изобретение относится к технике безопасности на подземных предприятиях и может быть использовано в угольной и других горнодобывающих отраслях промышленности, а также при строительстве и эксплуатации тоннелей и прочих подземных сооружений, в атмосфере которых возможно скопление горючих газов.

Известны способ и устройство индивидуальной газовой защиты и освещения шахтера, реализованные в сигнализаторе метана гипа СМС-1.

Сущность известного способа заключается в контролировании концентрации метана в рудничной атмосфере с помощью газосигнализатора, совмещенного с аккумуляторным головным светильником и имеющего в цепи питания максимально-токовую защиту, включении аварийной сигнализации при опасном скоплении метана и отклю- чении фары светильника при коротком замыкании в ее электрической цепи.

Известное устройство, реализующее этот способ, содержит газосигнализатор, совмещенный с аккумуляторным головным светильником, и взрывозащищенный плавкий предохранитель. Газосигнализатор питается от аккумуляторной батареи через электронный преобразовательный блок с искробезопасным выходом. Датчик метана установлен на осветительной фаре, остальные элементы газосигнализатора размещены в аккумуляторном блоке и образуют с ним единую конструкцию. Фара и датчик метана соединены с этим блоком гибким шестижильным кабелем, в котором одна пара проводов использована для питания датчика, другая - для передачи от него сигналов и третья - для питания осветительной лампы.

Недостатком известных способа и устройства является необходимость обособленного питания газосигнализатора, что приводит к возрастанию количества жил в кабеле, а следовательно, к снижению его гибкости и ухудшению эксплуатационных свойств. Кроме того, имеются частые случаи перегорания плавкой вставки максимально- токовой защиты во время заряда аккумуляторной батареи, так как при полностью разряженной батарее первоначальный ток заряда соизмерим с током короткого замыкания. Недостатком является также то, что электрическая цепь, питающая лампу светильника, неискробезопасна, т.е. имеет низкий уровень взрывозащиты.

Известны способ и устройство индивидуальной газовой защиты и освещения шахтера, реализованные в сигнализаторе метана, выпускаемой фирмой OLDHAM.

Сущность положенного в его основу способа заключается в коонтролирова- нии концентрации метана в рудничной атмосфере с.помощью газосигнализатора, полностью размещенного в фаре аккумуляторного головного светильника, и включении аварийной сигнализации при опасном скоплении метана. Все элементы газосигнализатора смонтированы на осве0 тительной фаре и образуют с ней единую конструкцию, соединенную с аккумуляторным блоком двужильным гибким кабелем.

Недостатками известного способа и устройства являются неискробезопасность

5 электрической цепи и отсутствие защиты от тока короткого замыкания, что может привести к образованию длительно действующего теплового источника воспламенения рудничной атмосферы.

0 Цель изобретения - повышение надежности за счет исключения перегорания плавкого предохранителя при заряде аккумуляторной батареи.

Поставленная цель достигается тем,

5 что известное устройство индивидуальной газовой защиты и освещения шахтера, содержащее аккумуляторную батарею, отрицательный выход которой подключен к первым выводам фары светильника и газо0 сигнализатора, вторые выводы которых подключены к первому выводу переключателя, второй вывод которого подключен к первому выводу блока зарядки, второй вывод которого подключен к отрицательному выводу

5 аккумуляторной батареи, положительный вывод которой подключен к первому выводу предохранителя, снабжено токоограничи- вающим резистором и диодом, анод которого подключен к первому выводу блока

0 питания, а катод- к положительному выводу аккумуляторной батареи, причем резистор первым выводом подключен к аноду диода, а вторым -v второму выводу предохранителя.

5 На чертеже представлена структурная схема устройства индивидуальной газовой защиты и освещения шахтера.

Схема содержит батарею 1 аккумуляторов, предохранитель 2, токоограничитель0 ный резистор 3, фару светильника 6 с переключателем 4 и газосигнализатором 5, диод 8 и блок 7 зарядки. Предохранитель 2 и токоограничительный резистор 3 выполнены в едином конструктиве, параллельно

5 которому присоединен диод 8, причем присоединение диода осуществлено таким образом, чтобы при протекании через предохранитель тока в рабочем направлении диод всегда оставался запертым. При протекании тока в противоположном направлении (что имеет место при зарядке батареи аккумуляторов) возможно открытие диода, но только в том случае, когда падение напряжения на токоограничительном резисторе превысит пороговое напряжение диода.

Объединение в едином конструктиве предохранителя и токоограничительного резистора и установка параллельно этому конструктиву диода, катод которого присо- единен к выводу предохранителя, имеющему при протекании рабочего тока более высокий потенциал, и составляет отличительную сущность устройства индивидуальной газовой защиты и освещения шахтера.

Устройство функционирует следующим образом.

При исправном состоянии устройства после включения с помощью переключателя 4 фары светильника 6 одновременно вклю- чается и газосигнализатор 5. что обеспечивает контроль концентрации метана в рудничной атмосфере. При этом ток проходит от аккумуляторной батареи к осветительной фаре и газосигнализатору через предохранитель с ограничительным сопротивлением, так как диод находится в заперТОМ СОСТОЯНИИ,

При подключении аккумуляторной батареи к блоку зарядки в начальный момент времени возможно появление, особенно в случае глубокоразряженной батареи, импульса тока амплитудой 10-15А, что в 2-3 раза превышает ток срабатывания предохранителя. Однако падение напряжения на токоограничительном резисторе при этом превысит пороговое напряжение диода, и

зарядный ток, протекающий в направлении, противоположном рабочему то.ку, пойдет через диод, шунтирующий предохранитель, предотвращая тем самым его перегорание. Использование новых элементов и связей в предлагаемом устройстве индивидуальной газовой защиты и освещения шахтера выгодно отличает его от известных, повышая надежность работы газовой защиты за счет обеспечения искробезопасности цепи питания, исключения перегорания плавкого предохранителя во время заряда аккумуляторной батареи.

Формула изобретения Устройство индивидуальной газовой защиты и освещения шахтера, содержащее аккумуляторную батарею, отрицательный вывод которой подключен к первым выводам фары светильника и газосигнализатора, вторые выводы которых подключены к первому выводу переключателя, второй вывод которого подключен к первому выводу блока зарядки, второй вывод которого подключен к отрицательному выводу аккумуляторной батареи, положительный вывод которой подключен к первому выводу предохранителя, отличающееся тем,что, с целью повышения надежности за счет исключения перегорания предохранителя при зарядке аккумуляторной батареи, оно снабжено токоограничивающим резистором и диодом, анод которого подключен к первому выводу блока питания, а катод - к поло- жительному выводу аккумуляторной батареи, причем резистор первым выводом подключен к аноду диода, а вторым - к вто: рому выводу предохранителя.