DE1008159B - Intrinsically safe control circuit in potentially explosive systems for remote pulse measuring devices - Google Patents
Intrinsically safe control circuit in potentially explosive systems for remote pulse measuring devicesInfo
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- G—PHYSICS
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- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
- G08C19/16—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses
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Description
In explosionsgefährdeten Anlagen ist es erforderlich, die Meßwerte von Meßgeräten aller Art nach dem Impulsverfahren so zu übertragen, daß durch diese Meßeinrichtungen keine Explosionsgefahren entstehen. Dies wurde dadurch zu erreichen versucht, daß die Impulsgeber solcher Meßanlagen, die wegen den an ihnen auftretenden Kontaktfunken besonders gefährlich sind, in explosionssicheren Gehäusen untergebracht wurden. Solche Gehäuse sind aber verhältnismäßig sehr kostspielig, weil sie vorschriftsgemäß nicht nur gasdicht, sondern auch druckfest ausgeführt sein müssen; letzteres deshalb, damit in ihrem Innern eventuell auftretende Explosionen unschädlich verlaufen. Durdh die besondere Ausführung derartiger Gehäuse ergeben sich aber große Schwierigkeiten bei der Übertragung der Bewegungen von Meßorganen nach dem Impulsgeber. Diese Bewegungsübertragungen müssen entweder unter Beachtung der Gasdichtheit erfolgen, oder die dafür benötigten Durchführungen sind so lang und so eng auszubilden, daß durchschlagende Explosionsflammen infolge Abkühlung und Energieverlust nach außen nicht mehr wirksam sind.In systems at risk of explosion it is necessary to check the measured values from measuring devices of all kinds to be transferred to the pulse method in such a way that these measuring devices do not pose a risk of explosion develop. This has been attempted to achieve that the pulse generator of such measuring systems because of the contact sparks occurring on them are particularly dangerous, housed in explosion-proof housings became. Such housings are relatively very expensive because they are in accordance with the regulations not only have to be gas-tight, but also pressure-resistant; the latter therefore, so inside her any explosions that occur are harmless. Because of the special execution of such Housing, however, result in great difficulties in the transmission of the movements of measuring organs after the pulse generator. This transmission of motion must either be gas-tight or the bushings required for this are so long and so narrow that No more penetrating explosion flames due to cooling and energy loss to the outside are effective.
Trotz Durchführung der beschriebenen Schutzmaßnahmen bilden die in Frage stehenden Meßanlagen noch immer Gefahrenherde, etwa dadurch, daß Unterbrechungen von elektrischen Leitungen, mangelhafte Montage oder Zerstörung von Schaltorganen usw. zu Unfällen führen können. Um auch noch solche Gefahrenquellen zu beseitigen, sind impulsgesteuerte Fernmeßanlagen bereits so ausgebildet worden, daß ihre Stromkreise beim Unterbrechen oder Schließen sowie bei Kurzschlüssen an beliebigen Stellen keine zündfähigen Funken entstehen lassen. Solche Steuerstromkreise werden eigensicher genannt. Die praktisch funkenfreie Schaltung kann durch elektronische und thermische Mittel erzielt werden. Erstere haben jedoch den Nachteil, daß die entsprechenden Einrichtungen verhältnismäßig kostspielig ausfallen und daß meist sehr hohe Anforderungen an die Isolierung der Impulsleitungen gestellt werden müssen, wodurch nur kleine Übertragungsentfernungen' zulässig sind. Letztere arbeiten für den vorliegenden Zweck zu träge.Despite the implementation of the protective measures described, the measuring systems in question still sources of danger, for example due to interruptions in electrical lines, defective ones Installation or destruction of switching devices etc. can lead to accidents. To even such sources of danger to eliminate, pulse-controlled telemetry systems have already been designed so that their circuits when interrupted or closed as well as in the event of a short circuit at any point Let ignitable sparks arise. Such control circuits are called intrinsically safe. The practical Spark-free switching can be achieved by electronic and thermal means. Have the former however, the disadvantage that the corresponding facilities are relatively expensive and that usually very high demands on the insulation of the impulse lines must be made, whereby only small transmission distances' are permissible. The latter work too sluggishly for the present purpose.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen eigensicheren Steuerstromkreis für Impulsfernmeßgeräte, bei dem jedoch die angeführten Mängel umgangen sind. Dieser Steuerstromkreis ist gekennzeichnet durch einen Impulskontakt, der mit einem Trockengleichrichter in Reihe in einem an die Sekundärwicklung eines Netztransformators angeschlossenen Wechselstromkreis liegt, durch ein an die Gleichstromklemmen des Trockengleichrichters geschaltetes Gleichstromrelais, welches das Impulsfernmeßgerät steuert und dessen beim Entregen auftretender Ausgleichstrom sich über Eigensicherer SteuerstromkreisThe invention also relates to an intrinsically safe control circuit for pulse telemeters, in which however, the specified defects have been circumvented. This control circuit is characterized by a Impulse contact that is connected in series with a dry rectifier to the secondary winding of a mains transformer connected AC circuit is connected to the DC terminals of the Dry rectifier switched direct current relay, which controls the pulse remote measuring device and its Compensating current occurring when de-energizing is transmitted via an intrinsically safe control circuit
in explosionsgefährdeten Anlagenin potentially explosive systems
für Impulsfernmeßgerätefor remote pulse meters
Anmelder:
Landis & Gyr A. G., Zug (Schweiz)Applicant:
Landis & Gyr AG, Zug (Switzerland)
Vertreter: Dr.-Ing. A. Schulze, Patentanwalt,
Berlin-Wilmersdorf, Jenaer Str. 14Representative: Dr.-Ing. A. Schulze, patent attorney,
Berlin-Wilmersdorf, Jenaer Str. 14
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 5. März 1966Claimed priority:
Switzerland from March 5, 1966
Dipl.-Ing, Eugen Tritschler,
Binzgen über Laufenburg (Bad.),
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing, Eugen Tritschler,
Binzgen via Laufenburg (Bad.),
has been named as the inventor
Ventile des Trockengleichrichters ausgleicht, durch eine Schutzwicklung, welche die Sekundärwicklung von anderen Netztransformatorwicklungen abschirmt, durch einen in an sich bekannter Weise so hoch bemessenen ohmschen Widerstand der Sekundärwicklung, daß die im Impulskontaktstromkreis zur Verfügung stehende Energie eine Bildung von zündfähigen Funken ausschließt, sowie durch einpolige Erdung des Impulskontaktstromkreises und Erdung des Netztransformatoreisens und der Schutzwicklung.Valves of the dry rectifier compensate by a protective winding, which the secondary winding shielded from other mains transformer windings by one dimensioned so high in a manner known per se Ohmic resistance of the secondary winding that is available in the pulse contact circuit standing energy excludes the formation of ignitable sparks, as well as single-pole sparks Grounding the pulse contact circuit and grounding the mains transformer iron and protective winding.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel desIn the drawing is an embodiment of the
Erfindungsgegenstandes dargestellt. Darin bedeutet 1 einen Netztransformator mit einer Primärwicklung 2 und zwei Sekundärwicklungen. 3 und 4. Die Sekundärwicklung 3, die einpolig geerdet ist, ist mittels einer Schutzwicklung 5 von den übrigen Wicklungen abgeschirmt. Die Schutzwicklung 5 und der Eisenkern 6 des Transformators 1 sind ebenfalls geerdet.Subject of the invention shown. 1 means a mains transformer with a primary winding 2 and two secondary windings. 3 and 4. The secondary winding 3, which is single-pole grounded, is by means of a Protective winding 5 shielded from the other windings. The protective winding 5 and the iron core 6 of transformer 1 are also grounded.
An die Sekundärwicklung 3 ist ein Impulskontakt 7 angeschlossen, der von einem nicht dargestellten Meßgerät, ζ. B. einem Gaszähler, betätigt wird. Vom Leitungszug zum Impulskontakt 7 befindet sich nur der in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitungsteil in einem explosionsgefährdeten Raum 8. In diesen Leitungszug ist ein Trockengleichrichter 9 in der bekannten Einphasen-Graetzschaltung, die aus einer Kombination von vier Einwegventilen aufgebaut ist, eingefügt, an dessen Gleichstromklemmen ein Gleichstromrelais 10 mit Kontakt 11 angeschlossen ist.A pulse contact 7 is connected to the secondary winding 3, which is controlled by a measuring device, not shown, ζ. B. a gas meter is operated. From the cable run to the pulse contact 7 is only the line part shown in dashed lines in the drawing in a potentially explosive area 8. In this Line is a dry rectifier 9 in the known single-phase Graetz circuit, which consists of a Combination of four one-way valves is built, inserted, at whose DC terminals a DC relay 10 is connected to contact 11.
709 508/286709 508/286
An die Sekundärwicklung 4 ist ein Trockengleichrichter 12 angeschlossen, vorzugsweise ebenfalls in der Einphasen-Graetzschaltung, obwohl dies hier nicht Bedingung ist. An die Gleichstromklemmen dieses Gleichrichters ist über den Kontakt 11 des Gleichstromrelais 10 ein Impulsfernmeßgerät 13 angeschlossen, durch welches die fernanzuzeigende Meßgröße zur Anzeige gebracht oder registriert wird.A dry rectifier 12 is connected to the secondary winding 4, preferably also in the single-phase Graetz circuit, although this is not a requirement here. To the DC terminals of this A pulse remote measuring device 13 is connected to the rectifier via the contact 11 of the direct current relay 10, through which the measured variable to be displayed remotely is displayed or registered.
Der von einem Meßgerät in Abhängigkeit einer Meßgröße betätigte Impulskontakt 7 schaltet den an die Sekundärwicklung 3 angeschlossenen Wechselstromkreis impulsweise. Bei jeder Schließung dieses Wechselstroms entsteht an den Gleichstromklemmen des Trockengleichrichters 9 eine Gleichspannung, durch die das Gleichstromrelais 10 betätigt wird. Der von letzterem betätigte Kontakt 11 überträgt dadurch die Impulse des Impulskontaktes 7 auf das Impulsfernmeßgerät 13.The pulse contact 7 actuated by a measuring device as a function of a measured variable switches the on the secondary winding 3 connected alternating current circuit in pulses. Every time this closes AC current is produced at the DC terminals of the dry rectifier 9, a DC voltage, by which the DC relay 10 is operated. The contact 11 actuated by the latter transmits thereby the impulses of the impulse contact 7 on the impulse remote measuring device 13.
Zur Erzielung der Eigensicherheit des Steuerstromkreises sind folgende gleichzeitig zur Anwendung kommende Vorkehrungen getroffen worden: Die Sekundärwicklung 3, an die der Steuerstromkreis angeschlossen ist, ist so dimensioniert, daß ihre Klemmenspannung einen bestimmten Wert, z. B. 6 Volt, nicht überschreitet. Ihr ohmscher Widerstand ist ferner in an sich bekannter Weise so hoch bemessen, daß bei einem Kurzschluß an einer beliebigen Stelle des Steuerstromkreises die zur Verfügung stehende Energie für die Bildung von zündfähigen Funken nicht ausreicht. Diese Bedingung wird nach den derzeitigen Erfahrungen dann erreicht, wenn bei einer Klemmenspannung von 6 Volt der höchstmögliche Kurzschlußstrom unter 20 mA liegt. Durch die Erdung des Steuerstromkreises wird eine eventuelle statische Aufladung desselben unmöglich. Durch die geerdete Schutzwicklung 5 wird der Übertritt von statischen Aufladungen des Steuerstromkreises aus dem Stromversorgungsnetz sowie der Übertritt der Netzspannung in die Sekundärwicklung 3 bei einer Beschädigung der Primärwicklung 2 verhindert. Der bei der Unterbrechung des Steuerstromkreises im Gleichstromrelais 10 auftretende Ausgleichstrom wird über die beiden zur Relaiswicklung parallel liegenden Gleichrichterbrückenzweige kurzgeschlossen, so daß er im Steuerstromkreis, insbesondere am Impulskontakt 7, nicht zur Wirkung kommen kann. Der Kontakt schaltet deshalb praktisch funkenfrei.To achieve the intrinsic safety of the control circuit, the following are used at the same time Future precautions have been taken: The secondary winding 3, to which the control circuit is connected is dimensioned so that its terminal voltage has a certain value, e.g. B. 6 volts, does not exceed. Furthermore, their ohmic resistance is so high, in a manner known per se, that that in the event of a short circuit at any point in the control circuit, the available standing energy is insufficient for the formation of ignitable sparks. This condition is after According to current experience, when the highest possible voltage is reached at a terminal voltage of 6 volts Short-circuit current is below 20 mA. By earthing the control circuit, a possible static charging of the same impossible. The transition is made by the earthed protective winding 5 from static charges of the control circuit from the power supply network as well as the If the primary winding 2 is damaged, the mains voltage transfers to the secondary winding 3 prevented. The one that occurs when the control circuit in the DC relay 10 is interrupted Equalizing current is generated via the two rectifier bridge arms that are parallel to the relay winding short-circuited, so that he in the control circuit, especially on the pulse contact 7, not to Effect can come. The contact therefore switches practically without sparks.
Der beschriebene eigensichere Steuerstromkreis für Impulsfernmeßgeräte hat den Vorteil, daß er aus einfachen und mechanisch unempfindlichen Schaltelementen aufgebaut ist und daß an die geerdete Steuerstromleitung keine besonderen Isolationsforderungen gestellt werden müssen. Durch den zuletzt angegebenen Umstand ergibt sich als weiterer Vorteil, daß zwischen dem Impulskontakt 7 und der Impulsfernmeßeinrichtung weite Entfernungen ohne Schwierigkeiten überbrückt werden können.The intrinsically safe control circuit for pulse telemeters described has the advantage that it consists of simple and mechanically insensitive switching elements and that to the grounded Control current line no special insulation requirements have to be made. By the last specified circumstance results as a further advantage that between the pulse contact 7 and the Pulse telemetry long distances can be bridged without difficulty.
Claims (1)
Deutsche Patentschrift Nr. 689 761.Considered publications:
German patent specification No. 689 761.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1008159X | 1956-03-05 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE1008159B true DE1008159B (en) | 1957-05-09 |
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| DEL24360A Pending DE1008159B (en) | 1956-03-05 | 1956-03-16 | Intrinsically safe control circuit in potentially explosive systems for remote pulse measuring devices |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1008159B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1087048B (en) * | 1958-03-25 | 1960-08-11 | Funke Huster Elektrizitaets | Transformation element to be switched on at the interface intrinsically safe / non-intrinsically safe |
| DE1268025B (en) * | 1961-02-03 | 1968-05-09 | Siemens Ag | Arrangement for briefly switching through a DC voltage from a two-pole input to a consumer, especially for telemetry purposes |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE689761C (en) * | 1938-05-18 | 1940-04-02 | Siemens & Halske Akt Ges | Circuit for firedamp proof operation of photocells |
-
1956
- 1956-03-16 DE DEL24360A patent/DE1008159B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE689761C (en) * | 1938-05-18 | 1940-04-02 | Siemens & Halske Akt Ges | Circuit for firedamp proof operation of photocells |
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