191582. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés folyamatos szikragyújtásra
1 191 582 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés folyamatos szikragyújtásra, amely főleg gáz- és olajüzemű hőtermelő berendezések biztonságos gyújtására alkalmas, hálózati feszültsége — átkapcsolás nélkül — tág határok között választható meg, és amely kapcsolási elrendezés kereskedelemben kapható alkatrészekből összeállítható, élőmunka hányada kicsi. A környezeti klíma hatásainak az ismert, hasonló rendeltetésű berendezéseknek megfelelően áll ellen, üzemviteli túlterhelhetősége — a jelenleg alkalmazott közismert típusokénál (pl. Honeywell, Satronic, Danfoss) — lényegesen magasabb, szekunderköri zárlat esetén sem károsodik, áramütést kiváltó hatása — rendellenes működés esetében — a szokásosnál mérsékeltebb, szolgáltatásai fehasználás-orientáltan megfelelőek. A szénhidrogénüzemű tüzelőberendezések gyújtására számos műszaki megoldás ismeretes, amelyek közül az indukciós elven működő szakítómágneses-, piezoelektromos (például Junkers) gyújtószerkezetek rendszerint kézi erővel működtetettek és általában kisebb berendezéseknél használatosak. A nagyobb berendezéseknél alkalmazott folyamatos szikragyújtók rendszerint hálózati feszültségről működő berendezések, amilyen például a Danfoss 05210003B típusú lemezmagos transzformátor. Ezek különlegesen kiképzelt nagyfcszüllségű(IO 20kV-os) szekunder tekerccsel rendelkeznek, amelyeknek feszültségét a tűztérben elhelyezett gyújtóelektródákhoz vezetik. E folyamatos szikrát adó rendszerek általában addig működnek, amíg azt a működési feltételeiket biztosító, az egész tüzelőrendszer vezető automatikák engedélyezik. Kedvezőtlen jelenség, hogy az automatikák meghibásodása esetén a szerkezeti elemek közül elsősorban a folyamatos szikragyújtóra nézve jelentkeznek károsító hatások. A folyamatos üzemű szikragyújtók általában költségesek, nagy szigetelési szilárdságú szekunder tekerccsel ellátott, lágy vas anyagból kialakított vasmagú, egyedileg konstruált gyújtóira uszformátort tartalmaznak, amelynek különleges igények szerinti gyártástechno lógiája emeli az árát. E transzformátor hálózati árammal táplált primer körét a nagy, kb. 400 W-os teljesítmény biztosítása, valamint a szigetelési követelmények helyigénye miatt — elfogadható térfogat mellett — úgy méretezik, hogy a transzformátor üzemideje max. 2-3 perc/óra 30 % ED mellett. A meghatározott ED (egyidejűség) — károsodás nélkül — a transzformátornak az időegységre vontkoztatva csak a szakaszos üzemeltetését teszi lehetővé, amennyiben például minden 2-3 perces üzemet 7-8 perces szünetnek kell követnie. Normális üzemi körülmények között ez a működési arány tökéletesen elegendő, azonban hibás vezérlésből adódóan ezt meghaladó ED vagy 10-15 perces üzemidő esetén a túlmelegedő transzformátorban helyre már nem állítható fizikai roncsolódás következik be, amely gyakori üzemzavarok előidézője, miáltal végül is a transzformátor nagyon rövid idő alatt használhatatlanná válik. E problémák kikerülésére alkalmaznak gyakorta a hálózatiétól eltérő, magasabb frekvenciájú áramról vagy törpefeszültségről táplált primerkörű transzformátorokat (például Satronic ZT801, Honeywell S720A típusok), amelyek tápegysége a jelentős teljesítmény biztosítására nagy disszipaciójú félvezető elemeket tartalmazó szerkezeteket igényel és melegüzemi körülmények között ezek hűtéséről gondoskodni kell. Ezen — többnyire AC-DC-AC átalakító kapcsoló üzemben működő — rendszerek rádiófrekvenciás zavarforrásként a közvetlen környezetükben levő lángőrző elektronikákat működésükben megzavarhatják (például Satronic ZT801 trafó és Danfoss ionizációs lángőrző elektronika), miáltal a biztonsági feladatokat ellátni hivatott lángőrző berendezések éppen e tekintetben válnak bizonytalanná. Szigetelési-, térfogat- és teljesítmény koinpromiszszumok miatt c transzformátorokra is érvényes a szakaszos üzemeltethetőscgi kritérium, amely kb. azonos a lemezmagos transzformátoroknál leírtakkal. A hálózati kivitelű transzformátorok túlzott felmelegedéséből vagy az ugyanezt előidéző szekunderköri zárlatból származó belső roncsolódások oly mértékűek is lehetnek, hogy a fémesen vezető vasmag galvanikus kapcsolatot létesíthet a szabadon érinthető nagyfeszültségű elektródákkal, növelve ezáltal az áramütéses balesetek lehetőségét. Az állandó hálózati gerjesztés miatt a szekunder tekercsben is állandóan indukálódó nagy feszültség — különösen alacsony impednneiás kiviteleknél — ugyancsak fokozza a baleseti lehetőségeket. A találmány feladala a fenti hátrányok kiküszöbölése és olyan kapcsolási berendezés létrehozása, amely egy kapcsolási elrendezésen belül kiküszöböli a hálózati üzemű folyamatos szikrát adó gyújtótranszformátorok hátrányait, ugyanakkor csökkenti azok előállítási költségét. A találmány abból a felismerésből indul ki, hogy a hálózati frekvenciával meghatározott ismétlődési idejű impulzus üzemben tárolt energiának, közel hasonló ismétlődési idejű, de nagyságrendekkel rövidebb idő alatt történő hasznosításával létrehozható az a teljesítményimpulzus, amely megközelítően azonos a hagyományos transzformátorok szekunder teljesítményével cs elegendő a szénhidrogének begyújtásához. A feladat megoldására olyan kapcsolási elrendezést hoztunk létre, amelynek töltőköre, kisütőköre és transzformátora van és a transzformátor szekunder tekercse az ívkisülést biztosító elektródákhoz kapcsolódik és a találmány szerint a váltakozófeszültség forrás kapcsai között első ellenállással sorbakapcsolt első kondenzátor van beiktatva, az első ellenállás és az első kondenzátor közös pontja, valamint a kondenzátor hálózat felőli pontja között a transzformátor kismenetszámú primer tekercsével sorbakapcsolt első félvezetős kapcsolóelem van kapcsolva, amelynek vezérlőclektródája, valamint az első kondenzátor és az első ellenállás közös pontja között második ellenállással sorbakapcsolt második félvezetős kapcsolóelem van beiktatva, továbbá a transzformátor primer tekercse porvasmagra van tekercselve és a szigetelőmasszába ágyazott, nagyfeszültségű szekunder tekercstől galvanikusan és távközzel van elválasztva. Előnyös, ha az első félvezetős kapcsolóelem triac és a második félvezetős kapcsolóelem diac. __ Előnyös továbbá, ha a második ellenállás és a második félvezetős kapcsolóelem közös pontja és az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
