專利名稱：無中斷的供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無中斷的供電裝置，尤其是用于給地下的測量儀、優(yōu)選氣體分析儀供電，該供電裝置包括至少一個蓄電池以及一個電子控制元件，所述蓄電池和電子控制元件共同連接在傳送器的次級側(cè)上。
背景技術(shù)：
無中斷的供電裝置理解為這樣一種供電裝置，其例如在電網(wǎng)中有干擾或者電網(wǎng)有故障時保證重要的電負載的供電。無中斷的供電裝置在許多方面應用，例如與汽輪機或燃氣輪機的電安全裝置相結(jié)合，如DD 277565A1所解釋的。這種無中斷的供電裝置如今主要使用于計算機系統(tǒng)，例如在DE 69028409T2中說明。同類的DE 3410719A1涉及一種無中斷的供電裝置，其與井下開采以及其它有爆炸危險的區(qū)域所用的便攜式供電器組合使用。為此目的，在防瓦斯的殼體中有至少一個蓄電池，其與電路結(jié)構(gòu)相結(jié)合，所述電路結(jié)構(gòu)具有輸入接頭用于從電網(wǎng)或電網(wǎng)部分引出的整流的供給電壓。該電路結(jié)構(gòu)配備至少兩個輸出端并且以這樣的方式給要被供電的電器提供供給電壓，所述電器是或可以是氣體分析儀，其例如用來在地下確定甲烷含量，見DE 102006059566A1?，F(xiàn)有技術(shù)原則上已經(jīng)得到證實，但是如果對于無中斷的供電裝置必須掌控高的供給電壓，同時存在火花放電或一般而言過熱的危險并且因此要求直接切斷供電時，則現(xiàn)有技術(shù)達到界限了。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的技術(shù)問題是，在可能有干擾時保證立即切斷供電，同時實現(xiàn)也能處理輸入側(cè)的高電壓的可能性。為了解決該技術(shù)問題，同類的無中斷的供電裝置在本發(fā)明范圍內(nèi)的特征在于，傳送器在初級側(cè)配備熱保險器以及開關(guān)，所述開關(guān)在熱保險器起作用時中斷初級側(cè)的供電。熱保險器一般設(shè)置在至少一個初級側(cè)的線圈中或者一般而言設(shè)置在變壓器或者說傳送器的初級側(cè)。按這種方式，可以直接探測初級側(cè)的溫度過載。對于可能的線圈短路或者在初級側(cè)線圈中的火花放電(例如由于在該區(qū)域中過高的溫度)同樣如此。在那種情況下，在這樣的(初級側(cè)的)過載或提高的溫度時，熱保險器保證，經(jīng)由開關(guān)直接中斷初級側(cè)的供電，使得不會損壞真正的且設(shè)在次級側(cè)的無中斷供電裝置或者說通常在此處實現(xiàn)的蓄電池以及電子控制元件。按這種方式，本發(fā)明的無中斷的供電裝置也能并且尤其是能處理和掌控相對高的初級側(cè)的電壓(交流電壓)。因為可能的線圈短路、溫度過載或甚至初級側(cè)線圈中的火花放電(當然在次級線圈中也是如此)直接且實際上無滯后地由熱保險器記錄并且轉(zhuǎn)化成開關(guān)的操作，該開關(guān)直接切斷無中斷供電裝置的整個電壓供給或電流供給，因此防止燃燒、爆炸等。這具體如下實現(xiàn)，即借助于熱保險器加載的開關(guān)通常設(shè)置在短路電路中，其處在用于無中斷供電裝置的初級側(cè)的電源的輸出側(cè)或者無中斷供電裝置的輸入側(cè)。短路電路在此受分離保險器保護，該分離保險器在實際的短路時將初級側(cè)的電源與無中斷的供電裝置分離或者中斷初級側(cè)的電源。在短路電路中通常接入電阻，優(yōu)選大功率電阻。這樣的大功率電阻能處理直至約 50焦耳或更高的大功率，并且通常構(gòu)成為碳粉電阻。已經(jīng)證實，如果開關(guān)構(gòu)成為兩部分式的，一個開關(guān)元件在短路電路中設(shè)置于變壓器的初級側(cè)，相反一個操作元件處于觸發(fā)控制回路中。除了短路電路和初級電路，該觸發(fā)控制回路在無中斷供電裝置的輸入側(cè)或者說傳送器的初級側(cè)實現(xiàn)。觸發(fā)電路帶有開關(guān)的位于觸發(fā)電路中的操作元件，觸發(fā)電路一般具有整流器，該整流器用于加載有關(guān)的操作元件。通過該整流器確保，其輸出的且施加在操作元件上的直流電壓對開關(guān)元件加載。因為操作元件優(yōu)選是繼電器線圈，而開關(guān)元件構(gòu)成為繼電器觸點。足夠強的施加于繼電器線圈上的直流電壓確保和關(guān)注于，吸引開關(guān)元件或者說繼電器觸點并且因此閉合短路電路。因此分離保險器直接觸發(fā)并且總體上將初級側(cè)的供電或者說初級電路中斷。只要觸發(fā)控制回路做出動作，就出現(xiàn)這樣的方法序列。在熱保險器觸發(fā)時就是這種情況?？傮w上已經(jīng)證實，開關(guān)或者在此優(yōu)選使用的繼電器封裝地構(gòu)成。這樣的封裝例如在處于真空下的殼體(由玻璃制成)中是必要的，以便能無問題地處理直至千伏范圍內(nèi)的電壓峰值，而不形成火花。取代這樣的繼電器，當然也可以使用電子開關(guān)例如半導體閘流管。熱保險器在最簡單的情況下是熔斷焊料保險器，在該熔斷焊料保險器 (Schmelzlotsicherung)中，在超過一定溫度時，熔斷焊料發(fā)生熔化并且中斷接觸。當然也可考慮其它熱保險器，并且一起要去保護。結(jié)果提供這樣一種無中斷的供電裝置，其中能夠處理相對高的輸入電壓或者說初級電壓。因為熱保險器無問題地探測傳送器的初級側(cè)線圈的可能的火花放電或者加熱。一旦熱保險器做出響應或者被中斷，觸發(fā)控制回路就被加載并且施加的交流電壓借助于那里的整流器轉(zhuǎn)換成直流電壓，以便對構(gòu)成為繼電器線圈的操作元件加載。該操作元件吸引構(gòu)成為開關(guān)元件的繼電器觸點，使得短路電路緊接著被閉合并且那里設(shè)置的分離保險器并從而輸入電壓被中斷。所有這些都考慮了可能的附加的電壓峰值，因為就此而言開關(guān)封裝地構(gòu)成并且防止出現(xiàn)火花。這利用同樣不傾向于形成火花的熱保險器是有特別意義的，因為本發(fā)明的無中斷的供電裝置主要在地下和在有瓦斯危險的區(qū)域中使用。在此總體上提供本質(zhì)安全的輸出電路，因為即使在初級電路中斷時，在此設(shè)置的蓄電池或者至少一個蓄電池與電子控制元件相結(jié)合也保證通常聯(lián)接的氣體分析儀的供電。也就是說，即使在初級側(cè)的供電中斷時，也進行無中斷的氣體測量并且尤其是沒有漫長的加熱程序，這例如在這樣的氣體分析儀的供電的可能的故障之后經(jīng)常是需要的， 見DE 3410719A1。此外，氣體含量的連續(xù)探測保證特別大的安全性，因為即使在供電有故障時在氣體分析儀的安裝地點上甲烷含量或其它氣體的可能升高都被可靠地探測和通報。在此可見顯著的優(yōu)點。


下面借助于僅描述一個實施例的附圖詳細解釋本發(fā)明。唯一的附圖示意地顯示本發(fā)明的無中斷的供電裝置。
具體實施例方式在附圖中顯示無中斷的供電裝置，其按照實施例用于給地下的測量儀供電，例如用于給一個或多個氣體分析儀1供電。借助于所述一個或多個氣體分析儀1可以尤其是在地下探測甲烷含量并且將其傳送至未圖示至通報中心。按此方式確保，例如不會發(fā)生瓦斯爆炸。為此必要的是，即使在初級側(cè)的電源2中斷時，無中斷的供電裝置也保證連續(xù)供電。為此目的，所示的無中斷的供電裝置具有至少一個蓄電池3以及一個電子控制元件4。實際上在實施例中設(shè)置四個蓄電池3，它們在其功率輸出方面以及為了充電被電子控制元件4加載。蓄電池3和電子控制元件4按照實施例是真正的無中斷供電裝置5的組成部分，該供電裝置針對230伏交流電的輸入電壓設(shè)計。這當然不是強制必然的。在各種情況下，在實施例中四個蓄電池3以及電子控制元件4共同地且在次級側(cè)連接在傳送器6上。傳送器6在初級側(cè)被初級側(cè)的電源2加載，該電源在示例中為660伏交流電。傳送器6現(xiàn)在保證，將上述的初級側(cè)的電源2變壓降到用于供電裝置5的輸入電壓，而且在660伏交流電壓的示例中降到230伏交流電壓。這當然應僅僅看作為示例。現(xiàn)在為了能夠探測在傳送器6的初級側(cè)過高的溫度，傳送器6在初級側(cè)具有熱保險器7。該熱保險器當然也在由于過高溫度而出現(xiàn)短路或初級線圈的線圈短路時做出響應。 按照實施例，熱保險器7設(shè)置在傳送器6的初級側(cè)的線圈中，以便在此探測所述的溫度過載。熱保險器7在最簡單的情況下是熔斷焊料保險器，其在大約100°C的溫度以及更高溫度時中斷在兩個接線端9之間的初級電路8。結(jié)果在初級電路8中斷時觸發(fā)控制回路10變得起作用，因為現(xiàn)在電流從一個接線端9經(jīng)由傳送器6的初級側(cè)的線圈并且經(jīng)由觸發(fā)控制回路10引導至另一個接線端9以及相反地引導。相反在熱保險器7完好時沒有電流流過觸發(fā)控制回路10?？梢姡|發(fā)控制回路10配備橋式整流器11、齊納二極管12或類似的穩(wěn)壓器以及操作元件13，該操作元件是帶有操作元件13和開關(guān)元件14的兩部分式開關(guān)13、14的組成部分。處于觸發(fā)控制回路10中的操作元件13按照實施例是、但不限制于封裝的繼電器13、 14，或者說是繼電器線圈13，其與開關(guān)元件14或者說相配的繼電器觸點14 一起封裝地構(gòu)成。即兩部分式的開關(guān)13、14總體上封裝地構(gòu)成。最后還可見短路電路15，其中設(shè)置電阻、尤其是大功率電阻16以及兩部分式開關(guān)元件13、14的開關(guān)元件14。電阻或者大功率電阻16是碳粉電阻，其能夠承受直至約50焦耳或更高的高電功率。因此初級電路8總體上也針對比初級側(cè)電源高的電壓和高的電功率設(shè)計。實際上能掌控直至若干千伏的電壓峰值，例如它經(jīng)常在地下電網(wǎng)中可觀察到的。 所有這些得到滿足，而沒有產(chǎn)生開放的火花，因為就此而言開關(guān)13、14構(gòu)成為封裝的繼電器13、14并且熱保險器7以及分離保險器17同樣不產(chǎn)生火花。因此所示的供電裝置特別適合于在有爆炸危險的區(qū)域中工作。
工作方式如下。在正常運轉(zhuǎn)中，初級電路8在兩個接線端9之間以及在中間連接傳送器6的初級側(cè)的線圈的情況下閉合，使得在傳送器6的次級側(cè)在示例的情況下提供期望的230伏交流電的輸出電壓，以便那里的供電裝置5或者說與電子控制元件4相結(jié)合的四個蓄電池3被供給必要的電能(用于給蓄電池充電以及用于運轉(zhuǎn)氣體分析儀3)。但是現(xiàn)在如果在傳送器6的初級側(cè)的線圈中或該線圈上發(fā)生提高的溫度，那么熱保險器7做出響應并且中斷初級電路8。結(jié)果，此前不起作用的觸發(fā)控制回路10變得起作用并那里的整流器11保證直流電壓施加在齊納二極管12的接線端子上并從而也施加在操作元件或者說繼電器線圈13的輸入側(cè)上。齊納二極管12在這種聯(lián)系中保證穩(wěn)定的直流電壓。因此繼電器觸點或者說開關(guān)元件14并從而短路電路15被閉合。這直接導致，初級側(cè)的電源2經(jīng)過短路電路15引導，使得在那里設(shè)置的并且用于保護短路電路15的分離保險器17被觸發(fā)并且將初級側(cè)的電源2分離，而且在所有這些過程中沒有產(chǎn)生任何火花。 也就是說，如已經(jīng)描述的，所述的無中斷的供電裝置特別適用于在地下使用或者一般性地在有爆炸危險的區(qū)域中使用。但是提供總體上本質(zhì)安全的輸出電路，其保證輸出側(cè)的氣體分析儀1的連續(xù)供電。因為在初級側(cè)的電源2有故障或中斷之后，氣體分析儀1的供電通過與電子控制元件 4相結(jié)合的蓄電池3保證。結(jié)果，即使在初級側(cè)的電源2有故障時，危險的氣體濃度也被直接和連續(xù)探測并且例如被轉(zhuǎn)化成報警信號。這也是并且尤其是有特別意義的，因為氣體分析儀1通常在可能的電流故障時需要相對長的加熱時間，這按本發(fā)明明確得以避免。
權(quán)利要求
1.無中斷的供電裝置，尤其是用于地下的測量儀、優(yōu)選氣體分析儀(1)的供電，該供電裝置包括至少一個蓄電池(3)以及一個電子控制元件G)，所述蓄電池和電子控制元件共同連接在傳送器(6)的次級側(cè)上，其特征在于傳送器(6)在初級側(cè)配備熱保險器(7)以及開關(guān)(13、14)，所述開關(guān)(13、14)在熱保險器(7)起作用時中斷初級側(cè)的電源O)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于熱保險器(7)設(shè)置在傳送器(6)的至少一個初級側(cè)的線圈中，以便探測可能的線圈短路或其它的溫度過載。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的供電裝置，其特征在于開關(guān)(13、14)在初級側(cè)的電源 (2)的輸出側(cè)設(shè)置在通過分離保險器(17)保護的短路電路(15)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置，其特征在于在短路電路(15)中接入電阻，優(yōu)選大功率電阻(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的供電裝置，其特征在于開關(guān)(13、14)構(gòu)成為兩部分式的，包括在短路電路(1 中設(shè)置的開關(guān)元件(14)和處于觸發(fā)控制回路(10)中的操作元件(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的供電裝置，其特征在于觸發(fā)控制回路(10)具有用于給操作元件(13)加載的整流器(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的供電裝置，其特征在于開關(guān)(13、14)構(gòu)成為繼電器(13,14) 0
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的供電裝置，其特征在于開關(guān)(13、14)封裝地構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的供電裝置，其特征在于開關(guān)(13、14)的操作元件(13)構(gòu)成為繼電器線圈(13)，而開關(guān)元件(14)構(gòu)成為繼電器觸點(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無中斷的供電裝置，尤其是用于地下的測量儀的供電。該供電裝置包括至少一個蓄電池(3)以及一個電子控制元件(4)，所述蓄電池和電子控制元件共同連接在傳送器(6)的次級側(cè)上。按本發(fā)明，傳送器(6)在初級側(cè)配備熱保險器(7)以及開關(guān)(13、14)。所述開關(guān)(13、14)在熱保險器(7)起作用時中斷初級側(cè)的電源(2)。
文檔編號H02J9/06GK102227859SQ200980147430
公開日2011年10月26日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
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