СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИСУТСТВИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
DC VOLTAGE DETERMINING METHOD

Изобретение относится к электротехнике и может применяться как основной электрозащитный способ охраны труда при определении присутствия или отсутствия напряжения в электроустановках постоянного тока.
Известен способ измерения напряженности переменного электрического поля, который основан на усилении сигнала операционным усилителем и превращения его в светозвуковой сигнал [1].
Недостатком данного способа является то, что он может применяться только в электрических полях переменного тока.
Известен способ определения присутствия напряжения постоянного тока, который базируется на измерении напряженности электрических полей, которые создаются токоведущими частями электроустановок, за счет действия чувствительного элемента - полевого транзистора с двойным изолирующим затвором и создания схемы с высоким входным сопротивлением [2].
Недостатком такого способа есть то, что регистрируются ошибочные сигналы наличия напряжения от электростатических зарядов, которые накапливаются на диэлектрическом корпусе рабочей части электрозащитного средства.
Изобретение направлено на ликвидацию влияний электростатических зарядов и определение присутствия напряжения на токопроводящих частях электроустановки, путем фиксации протекания токов наноамперного диапазона.
Поставленная задача достигается тем, что в способе определения присутствия напряжения постоянного тока, который базируется на образовании схемы с высоким ограничительным входным сопротивлением, контроль присутствия напряжения осуществляют при входном ограничительном сопротивлении чувствительного органа, работающего в наноамперном диапазоне, с выхода которого сигнал присутствия напряжения поступает на схему обработки и превращения его в светозвуковые сигналы опасности.
Применения высокоомного входного сопротивления с целью ограничения постоянного тока до наноамперного диапазона позволяет построить схему реализации способа определения присутствия напряжения на принципе протекания постоянного тока по цепи: токоведущая часть высокого постоянного напряжения, изолирующая и рабочая части указателя, принципиальная электрическая схема с индикаторной светозвуковой частью функционального узла, автономное питание, рукоятка указателя, человек с высокоомными переходными сопротивлениями (диэлектрические перчатки, обувь и прочее), земля.
Применение наноамперного диапазона исключает выделение джоулевого тепла на ограничительном сопротивлении при одновременном пропускании токов необходимой плотности для обеспечения высокой безопасности применения указателя и надежности его работы.
В случае недостаточной величины ограничительного сопротивления и при малом значении сопротивления изоляции чувствительность схемы определения присутствия опасного напряжения становится чрезмерной, что может привести к ложному определению опасного напряжения. В случае чрезмерной величины ограничительного сопротивления ток может оказаться недостаточным для обеспечения надежной работы указателя напряжения.
Компромиссное решение обеспечивается правильным определением ограничительного сопротивления, величина которого выбрана 39 ГОм ±5%. При этом ток, который протекает по цепи: токоведущая часть - указатель - человек - земля при номинальном напряжении 3,3 кВ не превышает 80 нА. Введение в цепь дополнительных сопротивлений мегаомных величин, обусловленных разными условиями эксплуатации указателей, не может существенно повлиять на работоспособность и достоверность работы указателя, что очень важно для надежного определения опасного фактора - присутствия высокого напряжения.
На фигуре показана схема осуществления способа определения присутствия напряжения постоянного тока положительной полярности.
Способ определения присутствия напряжения постоянного тока реализуется следующим образом.
При подключении датчика к месту, которое находится под напряжением, его входной ток на измерительном сопротивлении создает падение напряжения, которое подается на вход операционного усилителя.
Входной ток указателя при проверке присутствия напряжения на токоведущей части электроустановки создает на измерительном сопротивлении R4 падение напряжения, которое подается на вход усилителя, построенного на операционном усилителе DA1, входной ток которого не превышает 0.1 нА, что исключает его существенное влияние на работу указателя. Сопротивления R6 и R7 обеспечивают необходимое усиление каскада для дальнейшего использования его выходного сигнала схемой обработки и преобразование этого сигнала в светозвукову индикацию.
Способ определения присутствия напряжения постоянного тока по принципу протекания тока наноамперного диапазона позволяет определить присутствие постоянного напряжения и создать условия для построения схемы обработки и преобразования сигнала о присутствии опасного напряжения в светозвуковую индикацию, устранения лишних срабатываний указателей в зоне присутствия и влияния опасного напряжения. Наноамперный диапазон токов позволяет создать способ не только для реализации безопасной схемы определения присутствия напряжения, но и обеспечить надежную работу указателя при разных условиях эксплуатации, когда сопротивление цепи, в которой протекает контролируемый ток, изменяется в широких пределах. Способ служит для предупреждения работников о присутствии опасного напряжения на токоведущих частях электроустановок.
Источники информации
1. ТУ 34.25317778.005-2000. Указатели напряжения бесконтактные универсальные светозвуковые ПНБУ-1.
2. Патент на полезную модель Украины №3300. G01R 19/00, Бюл. №11, 2004 г.