УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ИСПРАВНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЗАЩИТНОГО ЭКРАНИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКТА

Полезная модель относится к области охраны труда, обеспечения безопасности при выполнении работ, и предназначена для проверки исправности электрических соединений комплекта индивидуальной защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током, а также термических рисков электрической дуги при работах как под наведенным, так и под рабочим напряжением.
Индивидуальный защитный экранирующий комплект призван защитить персонал, выполняющий работы на высоковольтных линиях (ВЛ) электропередачи от поражения током наведенного напряжения. Принцип действия индивидуального защитного экранирующего комплекта, например, Эп-4(0) состоит в шунтировании им тока, протекающего через тело человека, попавшего под наведенное напряжение (например, из-за нарушения схемы заземления). Комплект рассчитан на протекание, минуя тело человека, электрического тока наведенного напряжения в течение времени, достаточного для принятия защитных мер (например, восстановления схемы заземления). Нагрев элементов комплекта (около 40 градусов Цельсия) при этом не только не вызывает разрушения защитных элементов, но и не приводит к ожогам или дискомфорту пользователя. Это свидетельствует о способности комплекта защищать персонал не только при попадании под напряжение, наведенное емкостным путем, но и в случае индуктивной (электромагнитной) наводки, когда величина тока может достигать величин более 30 А.
Все составные части комплекта Эп-4(0) выполнены из электропроводящих материалов. Отдельные элементы электропроводящей ткани, использующиеся для изготовления экранирующей одежды, должны иметь надежное соединение между собой. Индивидуальный защитный экранирующий комплект имеет один или два контактных вывода с зажимами на концах для присоединения комплекта к контуру заземления или к заземленным объектам открытых распределительных устройств и к проводам воздушных линий электропередачи или к металлическим частям рабочей площадки, находящейся под потенциалом провода. Контактные выводы расположены спереди в карманах куртки, комбинезона. На конце контактного вывода расположен соединительный зажим. Потеря контакта хотя бы одного элемента комплекта с остальными лишает комплект защитных свойств.
Важно перед началом работ проверять полноту и исправность электрических соединений индивидуального защитного экранирующего комплекта, чтобы не подвергать опасности обслуживающий персонал (электромонтеров).
Известен измерительный прибор (омметр) для измерения сопротивления. Омметр состоит из источника питания, измерительного механизма и переменного резистора. Омметр используют для проверки исправности электрических соединений индивидуального защитного экранирующего комплекта, включающего куртку с капюшоном, полукомбинезон, накасник, перчатки и ботинки. По отдельности проверяют исправность элементов экранирующего комплекта, подключая к ним омметр. Если электрическое сопротивление на элементах комплекта соответствует требованиям стандарта (см. https://allgosts.ru/13/340/gost_12.4.172-2014). то эти элементы можно использовать в работе, в противном случае - нет.
Однако такое тестирование комплекта трудоемко и требует много времени.
Известен индикатор наведенного напряжения (см. патент РФ на ПМ №173772, МПК G01R 19/00, G08B 21/02, опубл. 11.09.2017). Индикатор содержит плату на электроизолирующем основании и закрепленные на ней два электропроводных контактных узла, которые установлены на плате с возможностью их контакта с элементами одежды. На указанной плате посредством элементов крепления установлены три светодиода, каждый из которых рассчитан на собственное значение тока, причем электрическое соединение между светодиодами выполнено параллельным. Каждая из двух общих точек электрического контакта светодиодов, образованная их параллельным соединением, подключена к своему контактному узлу, причем указанные электропроводные контактные узлы закреплены на противоположных краях указанной платы. Кроме того, контактные узлы, светодиоды и их электрические соединения гальванически изолированы от всех краев электроизолирующего основания.
Однако данное устройство не предназначено для проверки неисправности электрических соединений комплекта перед началом работы на рабочем месте, что приводит к повышению риска возникновения чрезвычайных ситуаций. И данное устройство только показывает, что электромонтер находится под наведенным напряжением, но не защищает его от поражения от наведенного напряжения.
Технической проблемой заявляемой полезной модели является создание компактного переносного устройства, способного проверять исправность электрических соединений элементов индивидуального защитного экранирующего комплекта непосредственно перед началом работ на ВЛ электропередачи, контактной сети и отвечающего условиям безопасности.
Технический результат заключается в надежном определении исправности соединений элементов индивидуального защитного экранирующего комплекта, надетого на готового к работе электромонтера.
Техническая проблема решается тем, что устройство для проверки исправности электрических соединений индивидуального защитного экранирующего (шунтирующего) комплекта, согласно решению, содержит измерительный прибор в виде печатной платы, расположенной в корпусе с размещенными на ней микроконтроллером, к которому подключены источник питания, блок визуальной индикации и блок речевого сопровождения, при этом измерительный прибор выполнен с функцией проверки целостности шунтирующей цепи комплекта, проверки работоспособности измерительного прибора и фиксации результатов измерений, устройство снабжено двумя электропроводными контактами для подключения измерительного прибора к индивидуальному защитному шунтирующему комплекту.
Устройство дополнительно содержит металлическое основание, диэлектрическую и контактную штанги, соединенные между собой, при этом контактная штанга соединена с измерительным прибором, а металлическое основание снабжено креплением для размещения в нем диэлектрической штанги.
Металлическая контактная штанга имеет легкоразъемное соединение с диэлектрической штангой.
Диэлектрическая штанга соединена с металлической контактной штангой за счет совмещения отверстия в контактной штанге с кнопкой на диэлектрической штанге.
Диэлектрическая штанга жестко соединена с металлической контактной штангой.
Диэлектрическая штанга шарнирно соединена с металлическим основанием с возможностью поворота относительно друг друга и фиксации в вертикальном положении.
Устройство дополнительно содержит металлизированную перчатку, размещенную на металлическом основании.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 - изображено заявляемое устройство, на фиг. 2 - изображена функциональная схема измерительного прибора.
Позициями на чертежах обозначено:
1. - металлическое основание;
2. - диэлектрическая штанга;
3. - контактная штанга;
4. - измерительный прибор;
5. - электропроводящая (металлизированная) перчатка;
6. - зажимы;
7. - печатная плата;
8. - блок проверки работоспособности основных узлов прибора;
9. - блок проверки целостности шунтирующей цепи комплекта;
10. - блок речевого сопровождения;
11. - блок фиксации результатов;
12. - блок визуальной индикации;
13. - источник питания;
14. - узел подключения прибора к комплекту;
15. - микроконтроллер.
Устройство для проверки исправности электрических соединений индивидуального защитного экранирующего комплекта состоит из металлического основания 1, снабженного креплением для размещения в нем диэлектрической штанги 2, изготовленной, например, из стеклопластика. Диэлектрическая штанга 2 соединена с металлической контактной штангой 3. Возможны различные варианты соединения штанг, такие как легкоразъемное, так и жесткое. С верхней частью контактной штанги 3 соединен измерительный прибор 4. Устройство имеет узел подключения измерительного прибора к комплекту, содержащий два электропроводных контакта с черным и красным зажимами. Черный зажим соединен с металлическим основанием 1 или с кнопками на лицевой стороне электропроводящей перчатки 5, положенной тыльной стороной на основание 1. Красный выносной зажим предназначен для соединения с накасником.
Возможен вариант исполнения устройства без применения штанг и основания, в этом случае зажимы присоединяются к комплекту напрямую.
Электропроводящая перчатка 5 повышает надежность электрического контакта устройства с ботинком индивидуального защитного экранирующего комплекта
Измерительный прибор 4 содержит печатную плату 7, на которой размещен микроконтроллер 15. Микроконтроллер 15 подключен к источнику питания 13. Вход микроконтроллера 15 соединен с узлом 14 подключения измерительного прибора к комплекту, который соединен с контактной штангой 3. Выходы микроконтроллера 15 соединены:
а) с блоком речевого сопровождения 10 (микросхема, звукоизлучатель);
б) с блоком визуальной индикации 12 (светодиоды, стрелочный прибор);
в) источником питания.
Микроконтроллер 15 содержит функциональные программируемые блоки проверки работоспособности основных узлов прибора 8; проверки целостности шунтирующей цепи комплекта 9; фиксации результатов 11 (долговременная память микроконтроллера).
Микроконтроллер 15 запрограммирован с возможностью проверки работоспособности узлов прибора, проверки целостности шунтирующей цепи комплекта и фиксации результатов.
Лицевая панель корпуса измерительного прибора 4 имеет звуковой излучатель, с помощью которого словами поясняются выводы по результатам измерений, контрольный стрелочный прибор, показания которого могут находиться в красной или зеленой зоне шкалы, а также два светодиода, индицирующие все этапы работы прибора и кнопка включения, например «Старт». На боковых сторонах корпуса измерительного прибора 4 имеются контакты, обеспечивающие надежное соединение шунтирующей цепи комплекта с измерительной цепью прибора.
Программируемый блок проверки работоспособности основных узлов прибора 8 предназначен для проверки блоков речевого сопровождения 10, визуальной индикации 12 и источника питания 13.
При проверке электрических соединений комплекта микроконтроллер 15 формирует и подает сигнал на блок визуальной индикации 12 и блок речевого сопровождения 10. Результаты записываются в программируемый блок фиксации результатов 11.
При тестировании и проверке правильности соединения элементов костюма микроконтроллер 15 подает сигнал на блок визуальной индикации 12 и загорается зеленый индикатор, обозначающий, что комплект готов к работе. Дополнительно об этом сообщит блок речевого сопровождения 10, подав голосовой сигнал о готовности костюма, например, «КОСТЮМ ГОТОВ». В противном случае загорится красный светодиод, обозначающий, что электрические соединения не выполнены полностью или нарушены. Об этом также сообщит голосовой сигнал, например, «РАБОТА ЗАПРЕЩЕНА».
Процедура проверки заключается в измерении электрического сопротивления соединения всех необходимых компонентов готового к работе комплекта непосредственно перед началом работы. Для проверки соединения всех частей комплекта достаточно произвести проверку соединения (сопротивления) трех цепей комплекта путем проведения трех типов измерений:
Измерение 1: накасник - любая нога на металлическом основании;
Измерение 2: левая рука на контактной штанге - правая нога на металлическом основании или перчатке;
Измерение 3: правая рука на контактной штанге - левая нога на металлическом основании или перчатке.
Алгоритм цикла измерения следующий:
1. Проверка работоспособности светодиодов, звукового излучателя, питания прибора, стрелочного прибора. При обнаружении неисправности прибор не допускается к использованию, проведение измерения 1, запись результатов и времени проведенной проверки и сообщение о результатах проверки голосом и световой индикацией.
2. Проверка работоспособности светодиодов, звукового излучателя, питания прибора, стрелочного прибора. При обнаружении неисправности прибор не допускается к использованию, проведение измерения 2, запись результатов и времени проведенной проверки и сообщение о результатах проверки голосом и световой индикацией.
3. Проверка работоспособности светодиодов, звукового излучателя, питания прибора, стрелочного прибора. При обнаружении неисправности прибор не допускается к использованию, проведение измерения 3, запись результатов и времени проведенной проверки и сообщение о результатах проверки голосом и световой индикацией.
Заявляемое решение было опробовано в качестве устройства для индикации готовности комплекта Эп-4(0) к работе.
Устройство работает следующим образом.
Пользователь комплекта одежды (электромонтер), одетый в защитный комплект, соединяет черный зажим с металлическим основанием или с кнопками на лицевой стороне перчатки, положенной тыльной стороной на основание. Соединяет красный выносной зажим с контактной штангой. Очищает от грязи ботинки.
Устройство готово к работе.
Для проверки комплекта пользователь комплекта одежды выполняет замеры сопротивления в следующей последовательности:
Измерение 1
- устанавливает правый или левый ботинок на металлическое основание или металлизированную перчатку;
- соединяет красный выносной зажим с лобовой частью накасника;
- нажимает кнопку включения, например «Старт»;
- наблюдает за тем, как красный и зеленый светодиоды будут одновременно моргать, в течение 3 сек.
Устройство производит необходимые измерения и если есть все электрические соединения, то загорится зеленый светодиод обозначающий, что комплект готов к работе. Дополнительно об этом сообщит голосовой сигнал, например «КОСТЮМ ГОТОВ». В противном случае загорится красный светодиод, обозначающий, что электрические соединения не выполнены полностью или нарушены. Об этом также сообщит голосовой сигнал, например «РАБОТА ЗАПРЕЩЕНА».
Измерение 2
Пользователь комплекта одежды устанавливает левый ботинок на металлическое основание или металлизированную перчатку;
- берется правой рукой за контактную штангу;
- нажимает кнопку включения, например «Старт»;
- наблюдает за тем, как красный и зеленый светодиоды будут одновременно моргать, в течение 3 сек.
Устройство производит в случае успешного прохождения теста необходимые измерения и если есть все электрические соединения, то загорится зеленый светодиод, обозначающий что комплект готов к работе. Дополнительно об этом сообщает голосовой сигнал, например «КОСТЮМ ГОТОВ». В противном случае загорится красный светодиод, обозначающий, что электрические соединения не выполнены полностью или нарушены. Об этом также сообщает голосовой сигнал, например «РАБОТА ЗАПРЕЩЕНА».
Измерение 3
Пользователь комплекта одежды устанавливает правый ботинок на металлическое основание или металлизированную перчатку;
- берется левой рукой за контактную штангу;
- нажимает кнопку включения, например «Старт»;
- наблюдает за тем, как красный и зеленый светодиоды будут одновременно моргать, в течение 3 сек.
Устройство производит в случае успешного прохождения теста необходимые измерения и если есть все электрические соединения, то загорится зеленый светодиод, обозначающий что комплект готов к работе. Дополнительно об этом сообщает голосовой сигнал, например «КОСТЮМ ГОТОВ». В противном случае загорится красный светодиод, обозначающий, что электрические соединения не выполнены полностью или нарушены. Об этом также сообщает голосовой сигнал, например «РАБОТА ЗАПРЕЩЕНА».
Принцип действия защитного комплекта состоит в шунтировании им тока, протекающего через тело человека. Готовность защитного комплекта к эксплуатации заключается в определении целостности шунтирующей цепи. В соответствии с описанием, к примеру, защитного комплекта Эп-4(0), сопротивление шунтирующей цепи не должно быть более 10 Ом.
Протекание по индивидуальному защитному комплекту электрического тока, сопровождаемое повышением температуры элементов комплекта или узлов их электрического соединения является сигналом, свидетельствующим о нарушении правил применения основных средств защиты и мер безопасности. В этом случае требуется немедленно прекратить работы до устранения причин возникновения разности потенциалов в зоне проведения работ и, как следствие, разности потенциалов между элементами комплекта.
Таким образом, разработанное устройство позволяет предотвратить использование неисправного защитного комплекта, в частности, Эп-4(0), если в нем отсутствует надежное соединение элементов. Устройство может быть переносным.