Шахтерский фонарь или коногонка: как зарядить, устройство

Содержание

Индивидуальное устройство для зарядки шахтерских фонарей ИЗУ-У

Зарядное устройство для шахтерского фонаря используется для подпитывания доливных и герметично закрытых аккумуляторных батарей никель-кадмиевых. Его применяют как в промышленности, так и в быту.

В корпус из пластмассы вмонтирован трансформатор для понижения напряжения и выпрямитель на полупроводнике, резистор, служащий ограничителем для зарядного тока, и предохранитель. На верхней части располагается контактная панель. Посредством зарядного узла фары фонаря подключается аккумуляторная батарея. Световой индикатор свидетельствует об уровне заряженности батареи.

Откуда произошло название

Название «коногонка» пришло к нам от профессии рабочих, которые сопровождали поезда конной откатки под землей. Коногоны имели при себе лампу, рассчитанную для рудников. Она располагалась на околышке головного убора или же закреплялась к лошадиной упряжи.

Первые лампы функционировали на основе масла сурепы или же других крестоцветных растений. Они были взрывоопасны. Пламя светильника ничем не закрывалось. Не зря многие рабочие называли шахтерский фонарь коногонка «Бог в помощь».

Тогда же возникает профессия человека, несущего лампу. Для создания освещения надо было развесить много таких устройств.

Кто изобрел первый фонарь

Первый шахтерский фонарь изобрел англичанин Гемфри Деви в 1815 году. Он функционировал на керосиновой основе. Деви был разработчиком азотной закиси, которая широко применяется в медицине даже сегодня. За появление приспособления английская королева наградила изобретателя титулом барона. Фонарь быстро распространился в Германии, а затем в России.

Светильник способствовал спасению многих жизней шахтеров. С приспособлением можно было опускаться в шахту, в которой содержался метан. Пламя не контактировало с газом. Этим объясняется отсутствие взрывов.

До появления фонаря шахтеры брали с собой канарейку. До тех пор, пока птица пела, добыча угля не несла никакой опасности, а как только перестала, то работу следовало останавливать, так как молчание птицы свидетельствовало о появлении метана.

Как зарядить шахтерский фонарь

Вроде все по особенностям, пора поговорить о правильной зарядке майнерского фонарика. Ведь от этого будет зависеть время автономной работы.

Итак, давайте определимся с основными способами зарядки.

Зарядный ток должен составлять примерно 10% от емкости заряжаемого аккумулятора (кислотный) или 15-20% (щелочной). Время зарядки можно приблизительно рассчитать по следующей формуле:

Время = емкость аккумулятора * 1,5 / зарядный ток, где время измеряется в часах, емкость — в амперах / часах, ток — в амперах.

Обычно время полной зарядки составляет 10-13 часов при правильном токе зарядки. Время рассчитано для полностью разряженного аккумулятора. Если аккумулятор не полностью разряжен, время зарядки сократится.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию промышленного электрического и электронного оборудования Задайте вопрос специалисту Полностью разряженной считается аккумуляторная батарея, напряжение на выводах которой составляет 3,0 В.

При зарядке необходимо постоянно следить за напряжением на выводах, так как перезаряд АКБ практически всегда приводит к ее выходу из строя. Для щелочной батареи напряжение на полностью заряженной батарее должно быть около 4,7 В, для кислотной батареи — 7,2 В.

Если аккумулятор заряжается, то перед каждой зарядкой необходимо проверять уровень электролита в каждой из банок (их три). Для этого откручиваем заглушки заливных отверстий и тонкой палочкой измеряем уровень. Если количество электролита уменьшилось на четверть, то необходимо долить дистиллированную воду, которую можно купить в любой аптеке или приготовить самостоятельно, выпарив обычную воду и собрав конденсат.

Шахтные фонари заряжаются с помощью специального зарядного устройства. Если его нет, то можно собрать самому. Для этого понадобится понижающий трансформатор, способный выдерживать ток 2 А с выходным напряжением 5 В для щелочных аккумуляторов и 7 В для кислотных аккумуляторов, диодный мост на такой же ток, реостат (переменная намотка провода резистор) мощностью не менее 10 Вт и сопротивлением 3-4 Ом, амперметр и вольтметр с диапазонами измерения 2-5 А и 5-10 В. Сама схема будет выглядеть так:

Простая схема зарядного устройства для шахтерского фонаря

Давайте посмотрим, как работает это зарядное устройство. Напряжение сети поступает на сетевой трансформатор VT1, падает и уходит на выпрямительный мост VD1-VD4. Выпрямленное напряжение на реостате R1, амперметре PA1 и выводе X1 подключено к плюсу батареи фонаря шахтера. Клемма X2 используется для подключения к отрицательной клемме аккумуляторной батареи.

Работают с устройством следующим образом: по схеме выводят мотор реостата в крайнее правое положение, подключают аккумулятор и подключают само устройство к сети. С помощью реостата выставляют необходимый зарядный ток, контролируя его по показаниям амперметра.

При зарядке при необходимости корректируйте ток (он изменится) и постоянно следите за показаниями вольтметра. Как только напряжение на выводах достигает 4,7 В (для щелочной батареи), аккумулятор снимается с заряда.

Теперь вы знаете, какие существуют типы шахтных фонарей и знаете, как их правильно заряжать. А при необходимости вы сможете собрать самодельное зарядное устройство.

литература

Карстен Порезаг: Шахтер под открытым небом . Санки, масляные лампы, свечи. Glückauf, Essen 1980, ISBN 3-7739-0304-9 , стр.103 .
Карстен Порезаг: Свечение шахтера . Открытый свет: карбидные лампы. II. Том. Glückauf, Essen 1982, ISBN 3-7739-0382-0 , стр.204 .
Питер Хубиг: 160 лет погодным лампам . Лампы безопасности при добыче угля. Glückauf, Essen 1983, ISBN 3-342-00140-2 .
Норберт Пешке : 130 лет производства горных ламп и аккумуляторов в Цвикау. История компании Friemann & Wolf и ее преемников . Самостоятельно опубликовано Норбертом Пешке, Wilkau-Haßlau 2014, ISBN 978-3-9815145-6-8 .

Инструкция

Как зарядить фонарь шахтерский, инструкция дана в этой статье.

Если вы обладатель современной модели фонаря, то при понижении напряжения он начнет мигать. При отсутствии сигнализирующей системы выясняют, какой силой света обладает устройство при 3,0 V. Этот критический момент следует отследить и произвести зарядку аккумулятора фонаря. Зарядка не должна быть меньше 3,0 V и больше 4,8 V, В противном случае фонарь вздуется из-за разложения воды. Если вы пользуетесь заводским зарядным устройством, то оно само обеспечит выбор правильных действий. При излишнем повышении напряжения сработает аварийная система.
При зарядке сила тока должна быть равна 1,08 А или же немного меньше. В этом случае понадобится больше времени для зарядки. Производить зарядку можно даже при показателе в 0,92 А. Сила тока больше 1,08 А нежелательна. Напряжение следует держать под контролем. Оно должно составлять от 3,8 до 5,4 V. Если показатель будет ниже, то фонарь просто не зарядится, если выше, то произойдет параллельное разложение воды.
Не сделайте ошибки в полярности, в противном случае вы рискуете вывести из строя агрегат. С этой целью на зарядном устройстве следует сделать пометки со знаками «+» и «-«.
Контакты расположены в головном отделе. Следует найти головку из металла с накрученной шайбой. Она располагается в 4 см от места подсоединения шнура. Там же находится минусовая сторона. Плюсовая расположена в углублении держателя из металла.
В углублении имеется втулка с прорезью, а под втулкой располагается контакт. Нужно его обнажить. С этой целью втулку поворачивают вокруг оси на 180 градусов, пока не станет видно, что через прорезь проглядывается обнаженный контакт. Фонарные батареи следует подсоединить к зарядному устройству. С этой целью блок питания фонаря вскрывается.
Не следует оставлять зарядку включенной больше чем на 13 часов. В противном случае она начнет разряжаться в автоматическом порядке.
Если вы заряжаете фонарь посредством самодельного зарядного устройства, то за процессом следует следить при помощи вольтамперметра

Это и есть основные пункты, объясняющие как заряжать шахтерский фонарь.

Общего пользования

У каждого майнера есть своя «личная» шахтерская лампа. После слоя майнера он отвечает, что он обычно даже шахтерскую лампу правильно для подзарядки лампы работает на отмеченном парковочном месте в зарядной станции, чтобы он снова имел полностью заряженную шахтерскую лампу, доступную для следующего слоя. В начале смены горняцкая лампа включается сразу и снова выключается на зарядной станции в конце смены. Ни при каких обстоятельствах нельзя выключать шахтерскую лампу под землей (даже в хорошо освещенных мастерских) во избежание неправильной экономии энергии. В случае отключения электроэнергии это было бы опасно для жизни.

Технические характеристики

Основными техническими характеристиками шахтерского фонаря являются:

Создаваемый световой поток.
Время непрерывной работы без подзарядки.
Срок эксплуатации.
Масса.

Световой поток напрямую зависит от мощности используемой лампы. Как я указывал выше, наиболее часто светильники шахтерских фонарей оснащаются двуспиральными лампами на рабочее напряжение 3.75 В (для кислотных аккумуляторов – на 6, 3 В) и током 1 + 0.5 А (0.5–0.25 А). Световой поток таких ламп составляет 30–60 лм в зависимости от модификации прибора.

Время непрерывной работы зависит от емкости АКБ. К примеру, полностью заряженная батарея емкостью 6 А/ч обеспечит нас «дальним светом» в течение 6 (емкость АКБ)/1 (ток потребления мощной спирали лампы)= 6 ч. При “ближнем свете” энергии АКБ хватит уже на 12 ч.

Важно! Расчеты приведены для исправного, по сути, нового аккумулятора. Со временем емкость любой батареи уменьшается, а время непрерывной работы без подзарядки сокращается

Срок эксплуатации. Этот показатель зависит в основном от типа и качества используемого аккумулятора. Измеряется он в количестве циклов заряд/разряд. Никель-кадмиевые аккумуляторы легко выдерживают до 500 циклов, свинцово-кислотные несколько меньше.

Памятники / геральдика

Огромный шахтерский фонарь на свалке Рейн-Пруссия

В Мерсе на Нижнем Рейне , стальные смотровая башня в виде безопасности лампы ( «Geluchte») была построена на свалке Rheinpreußen шахты в память о миллионах шахтеров и плавильных печей . Его высота 30 м, строительство было завершено в сентябре 2007 года по идее художника Отто Пиене .

С высоты примерно 90 м открывается панорамный вид на Нижний Рейн и Рурскую область . Ночью горящая лампа горит, а площадь отвала площадью 8000 м² освещается красным, что указывает на использование энергии угля. Группа поддержки, основанная Конрадом Гаппа с горняками и металлургами, а также жителями, инициировала его строительство и реализовала его вместе с правительством земли Северный Рейн-Вестфалия , Рурской региональной ассоциацией , округом Везель , городом Мерс и помощь пожертвований промышленных компаний и частных лиц.

Похожую скульптуру из свалки можно найти в Тюрингии недалеко от Роннебурга на .

Шахтные лампы пользуются спросом как коллекционные предметы, а также используются в муниципальных гербах, например, в Шпизен-Эльверсберге в Саарланде , Шенеке у границы (Лотарингия) или в Шварцахе возле Наббурга в Баварии .

Обзор некоторых современных моделей

Следует отметить, что моделей шахтерских фонарей достаточно много. В этой статье приводится лишь три модели.

Шахтерский фонарь отечественного производства «Экотон 6» предназначен для употребления как носимый прибор для освещения.

Устройство шахтерского фонаря включает кассету питания, шнур с пятью проводами, головной светильник и адаптер для зарядки. Основание изделия составляет пластик. В корпусе расположен мощный светодиодный модуль высокой мощности. Светильник включается при помощи кнопки, заряжается посредством адаптера или же специальной станции.

Светильник СГД-5М.05 предназначен для индивидуального освещения в руднике. Основу устройства составляет блок аккумуляторной батареи и фара, которые соединены между собой посредством гибкого двужильного провода. Корпус аккумуляторного блока оснащен скобами для крепления на поясе. Под крышкой находится предохранитель, защищающий электрические цепи от короткого замыкания. На корпусе есть пробки для заливания электролита. Крышка и фара произведена из высокопрочной пластмассы. Корпус оснащен включателем, при помощи которого выбирается режим работы (рабочий или аварийный), а также зарядный узел, посредством которого аккумуляторную батарею подключают к устройству для зарядки.

Головная модель шахтерского фонаря НГР 06-4-003.01.Р.05. Модель невзрывоопасная. Предназначена для освещения в индивидуальном порядке. Она оснащена радиосигнализатором одной из систем, отвечающих за безопасность. Радиосигнализаторы обеспечивают телефонный вызов, оповещение об аварии, а также поиск горняков в случае аварийной ситуации. Фонарь оснащен герметичной аккумуляторной батареей.

Виды и модели

На сегодняшний день существует более десятка моделей шахтерских фонарей, которые различаются в первую очередь по конструкции и типу аккумуляторной батареи (АКБ). По типу АКБ разделяются на:

Свинцово-кислотные.
Железоникелевые (щелочные).
Никель-кадмиевые (щелочные).

Первые, пожалуй, самый простой вариант. Такие аккумуляторы использовались в первых моделях шахтерских фонарей. Практически все они обслуживаемые (об этом ниже), имеют относительно небольшие срок службы и соотношение масса/энергоемкость.

Железоникелевые АКБ стали устанавливаться в шахтерских фонарях более поздних модификаций. Такие батареи имеют лучшие, чем у кислотных характеристики, но есть у них весьма существенный недостаток – большой ток саморазряда.

Никель-кадмиевые батареи до недавнего времени были самыми подходящими для шахтерского фонаря. Популярны АКБ этого типа и сейчас. Они имеют среднюю электрическую емкость при малом весе, легко обслуживаются и эксплуатируются. Ресурс работы довольно большой. Единственный, пожалуй, их недостаток – высокая стоимость.

По конструкции шахтерские фонари разделяют на:

Обслуживаемые (доливные).
Необслуживаемые.

В первые в процессе эксплуатации доливают дистиллированную воду, вторые же требуют только периодичной зарядки. Обслуживаемые более выносливы в плане перезаряд/переразряд, но в жестких условиях эксплуатации могут «подтекать». Визуально обслуживаемые фонари от другого типа отличают три доливные пробки (по числу банок) на боковой стенке блока аккумуляторов. Наиболее распространенные модели доливных шахтерских фонарей: СГД-5 и СГД-5-1 (Светильник Головной Доливной).

Шахтерский фонарик СГД-5

Необслуживаемые имеют герметичную конструкцию и могут работать в любом положении без «подтекания». Но такие приборы очень критичны к перезаряду или переразряду. Классические модели необслуживаемых шахтерских фонарей: СГГ-1, СГГ-5, СГГ-5М, СГГ-5М0,5 СГГ-5-1М0,5.(Светильник головной герметичный, М – модифицированный).

К отдельной категории можно отнести приборы с повышенной взрывобезопасностью. Имеется в виду не то что они сами не взрываются, а то, что могут работать во взрывоопасных помещениях (угольные шахты, нефтеперерабатывающие предприятия и пр.). Эти фонари имеют специальную конструкцию, исключающую возникновение искры.

Обычно это достигается герметизацией светильника и аккумуляторного блока, использованием толстостенных защитного стекла и лампочки, а также кабеля в двойной изоляции. Пример взрывозащищенного шахтерского фонаря: СГВ-2 (В-взрывозащищенный), который является модифицированным СГГ-5.

Важно! Нередко взрывозащищенные фонари маркируются не букой В, а буквами РП, П или И. Каждая из букв обозначает защиту фонаря от разных сред (горючая пыль, пары, газ)

Большинство профессиональных шахтерских фонарей снабжаются двухнитевыми лампами накаливания P3.75-1+0.5, причем мощность одной нити в два раза ниже мощности другой. Это позволяет не только убавить свет при необходимости, увеличивая время работы фонаря без подзарядки вдвое, но и в случае перегорания одной из спиралей покинуть темный объект хоть при каком-то свете.

Двуспиральная лампочка для шахтерского фонаря

Как зарядить шахтерский фонарь и какими они бывают?