Сигнализатор наличия шагового напряжения автоматический индивидуальный
Предлагаемое устройство относится к электрическим приборам, в частности к индикаторам (измерителям) величины постоянного и\или переменного электрического напряжения.
Наиболее эффективно применение данного прибора в случаях наличия на земле зоны опасного для человека шагового напряжения. Задачей полезной модели является измерение величины шагового напряжения и информирование человека путем срабатывания звуковой сигнализации.
Поставленная задача достигается тем, что при движении человека по земле в зоне шагового напряжения, между токопроводящими электродами, укрепленными на подошве обуви человека, возникает разность электрических потенциалов из-за разного нахождения ног человека по отношению к месту замыкания части электроустановки на землю, которые по изолированным проводам поступают в реагирующий (измерительный) орган прибора, где преобразуются в звуковые сигналы.
Предлагаемое устройство относится к электрическим приборам, в частности к индикаторам (измерителям) величины постоянного и\или переменного электрического напряжения. Этот прибор применяется для измерения в полевых условиях величины электрического напряжения (разности электрических потенциалов), которая возникает между двумя точками на земле на расстоянии, равном длине шага человека, при нахождении его в опасной зоне - зоне шагового напряжения. Шаговое напряжение возникает при однофазном замыкании на землю в электроустановке напряжением 6-35 кВ (в данном случае замыкание одного провода воздушной линии электропередачи напряжением 6-35 кВ на землю или конструкцию опоры). Прибор может работать при любых погодных условиях и температуре наружного воздуха от -40°C до +40°C. Во время применения сигнализатор может находится в нагрудном кармане специальной одежды или в руках человека - пользователя (фиг.3).
Известны сигнализаторы напряжения касочные СНК-10 (СНК-35), производства ООО «Карнеол» (Московская обл., г.Долгопрудный, а/я 103), сигнализаторы напряжения касочные «Радиус» производства ООО «НПЦ «Электробезопасность» (Кировская обл., г.Киров, а\я 57), которые предназначены для предупреждения человека о приближении его на расстояние менее двух метров к токоведущим частям, находящимся под напряжением 6-10 кВ, однако они имеют встроенные (зависимые) источники питания.
Известны сигнализаторы напряжения СНИ-6-10-У2 «Кристалл» производства «ИНВАР - ЭЛТРАНС» (г.Москва, Подколокольный пер., д.13\5, оф.512, 615), которые предназначены для предупреждения работающего персонала о наличии напряжения на проводах линий электропередачи напряжением 6-10 кВ и имеют встроенные (зависимые) источники питания.
Известны сигнализаторы напряжения индивидуальные универсальные СНИУ.Д производства Компании «ДИЭЛЕКТРИК» (127411, г.Москва, а\я 1), которые предназначены для оповещения человека о приближении его к токоведущим частям воздушных линий электропередачи 6-10 кВ, находящихся под напряжением, и имеют встроенные (зависимые) источники питания.
Известны сигнализаторы напряжения индивидуальные касочные «СНИКМ 6-10» производства ООО »Энергозащита» (Республика Армения, г.Ереван), которые предназначены для предупреждения персонала, работающего на воздушных линиях электропередачи напряжением 6-10 кВ, о нахождении в потенциально опасной зоне из-за приближения к проводам, находящихся под напряжением, на опасное расстояние и имеют встроенные (зависимые) источники питания.
Все вышеуказанные сигнализаторы имеют встроенные (зависимые) источники питания, что снижают их надежность работы. Известны приборы для измерения постоянного и переменного напряжения типа Э531-Э534, которые предназначены для работы в условиях умеренного климата в закрытых сухих отапливаемых помещениях, весят 1,3-1,4 кГ и не предназначены для использования в полевых условиях. Известны приборы для измерения постоянного и переменного напряжения типа Д5102 и Д5103, которые также предназначены для работы в условиях умеренного климата в закрытых сухих помещениях при температуре окружающего воздуха от +10°С до +35°С и относительной влажности до 80% при температуре +25°С; весят значительно больше - 4,3 кГ и не предназначены для использования в полевых условиях. Данные приборы не могут работать в режиме реального времени и требуют каждый раз специального подключения для производства измерений. Наиболее близким по технической сущности из известных приборов является сигнализатор напряжения «ИВА-Н» производства ООО «НПЦ «Электробезопасность» (Кировская обл., г.Киров, а\я 57), содержащий реагирующий (измерительный) орган и модуль световой и звуковой сигнализации, помещенные в один прочный пластмассовый корпус. Данный прибор позволяет оповещать человека о наличие напряжения непосредственно на токоведущих частях напряжением выше 1000 В. Однако данные сигнализаторы напряжения не допускают использование при неблагоприятных погодных условиях (в дождь, при тумане) и имеют встроенные (зависимые) источники питания, что снижает их надежность работы и область применения. Данный прибор также не обладает необходимой избирательностью, то есть он постоянно работает при наличие напряжения выше 1000 В на токоведущих частях, находящихся на значительном недоступном для человека расстоянии (10-20 м), и не представляющем для него никакой угрозы. Задачей полезной модели является усовершенствование сигнализатора напряжения путем применения токопроводящих электродов, подающих в реагирующий (измерительный) орган разные величины электрических потенциалов, служащих источником питания для данного прибора. Таким образом, прибор не требует его включения и отключения и работает в постоянном режиме (режиме on-line) и любых погодных условиях. Поставленная задача достигается тем, что к подошве обуви человека прикрепляются токопроводящие стальные пластины (фиг.2), исполняющие роль электродов, которые соединяются с реагирующим (измерительным) органом изолированными многожильными проводами марки ПВ - 1×0,5 мм2 длиной 1500 мм каждый.
Пример реализации такого прибора показан на фотографии (фиг.5).
Сигнализатор содержит реагирующий (измерительный) орган, модуль звуковой сигнализации, помещенные в прочный пластмассовый корпус (фиг.1), защищающий элементы прибора от механических повреждений и воздействия атмосферных осадков, двух изолированных многожильных медных гибких проводов, соединенных с токопроводящими электродами, укрепленными на подошве обуви человека. Схема расположения сигнализатора напряжения на теле человека показана на чертеже фиг.3. Электрические элементы прибора соединены между собой методом пайки. Электрическая схема прибора (фиг.4) работает следующим образом:
На электроды Е1 и У2 подается переменное (шаговое) напряжение. Данное напряжение через ограничительное сопротивление R1 поступает на вход диодного моста, собранного на диодах VD1-VD4, и выпрямляется. Выпрямленное напряжение поступает на вход параметрического стабилизатора R2VD5 (стабилизирует 9 вольт) и конденсатор С1, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения. Это постоянное напряжение служит питанием индикатора шагового напряжения R3VD6 и модуля звуковой сигнализации.
Модуль звуковой сигнализации представляет собой генератор на транзисторах VT1 и VT2, включенных по схеме несимметричного мультивибратора. Простота схемы генератора объясняется использованием транзисторов разной структуры, что позволяет обойтись без применения многих деталей, необходимых для постройки мультивибратора на транзисторах одинаковой структуры. Колебания генератора, а значит и звук в динамической головке ВА1 появляются из-за положительной обратной связи между коллектором транзистора VT2 и базой VT1 через конденсатор С2. При постоянной подаче шагового напряжения с реагирующего (измерительного) органа на модуль сигнализации напряжение смещения на базе транзистора VT1 возрастает и, при определенном его значении, транзистор открывается, запуская генератор однотональной сирены. При уменьшении входного (шагового) напряжения напряжение смещения на базе VT1 уменьшается и транзистор VT1 закрывается, следовательно, прекращается работа однотональной сирены и гаснет индикатор VD6. Схема прибора устойчиво работает при наличии на входе напряжения, начиная от 7 Вольт и выше. На лабораторном стенде данный прибор показал устойчивую работу в интервале напряжения от 7 до 150 Вольт.
Сигнализатор наличия шагового напряжения автоматический индивидуальный, состоящий из реагирующего (измерительного) органа и модуля звуковой сигнализации, смонтированных в одном прочном пластмассовом корпусе, отличающийся тем, что дополнительно содержит два токопроводящих электрода в виде металлических пластин и медные многожильные изолированные провода, соединенные с реагирующим (измерительным) органом, и не имеющий зависимые (встроенные) источники питания.
