Способ защиты от поражения электрическим током
METHOD OF PROTECTION AGAINST ELECTRIC SHOCK HAZARD

Заявляемое изобретение относится к электротехнике, в частности к способам и системам защит от поражения электрическим током, при эксплуатации электротехнических устройств.
Исходя из установленных требований к электротехническим устройствам, опасные токоведущие части не должны быть доступными, а доступные проводящие части не должны быть опасными в нормальных условиях работы и при наличии неисправности. Также, должен обеспечиваться достаточный уровень, защиты обслуживающего персонала, от остаточного напряжения на элементах конструкции после отключения питающего напряжения. Восстановление питания должно быть возможным только после установки на место ограждений или частей оболочек, или после закрывания дверей.
Во многих электроустановках недоступность токоведущих частей достигают применением различного вида блокировок. Блокировка является автоматическим устройством, с помощью которого заграждается путь в опасную зону электроустановки или становится невозможным выполнение опасных для жизни действий, связанных с доступом к частям находящимся под напряжением.
Например, применяют механическую или электромагнитную блокировку дверей шкафа электротехнического устройства ограничивая доступ внутрь корпуса до момента снятия опасного для жизни человека напряжения.
Из патента США US3733783 от 22.05.1973 известен способ механической блокировки двери шкафа электротехнического устройства, согласно которому осуществляют обесточивание электротехнического устройства при переводе ручки двери из положения фиксации в положение без фиксации.
К недостаткам описанного способа можно отнести то, что он не предусматривает снятия остаточного напряжения с элементов конструкции после отключения питания.
Также из патента SU 1030906 от 23.07.1983 МПК Н02Н5/12; Н02Н11/00 известно блокировочное устройство, содержащее смонтированные в шкафу конечные выключатели, замыкающие контакты которых соединены последовательно и функционально связаны с катушкой автоматического выключателя, а также кнопку управления. Указанное устройство снабжено реле времени. Блокировка автоматического выключателя может быть отменена лишь в течении определенного интервала времен. При этом, если в течении этого интервала дверь шкафа не открыта, блокировка автоматически восстанавливается. Кроме того, автоматическое восстановление блокировки обеспечивается также в момент закрывания двери шкафа.
Из патента на изобретение DE10056458C1 от 20.06.2000, МПК E05B47/06, известен способ защиты от поражения электрическим током, согласно которому, блокируют доступ внутрь корпуса электротехнического устройства во время работы и до момента снятия с токоведущих частей, напряжения опасного для человека, после его отключения. При отключении, питания срабатывает временная задержка блокирующего соленоида двери, по истечению которой соленоид приводится в движение, после чего защелка запирающего механизма может быть извлечена. Согласно указанному изобретению такой способ блокировки двери может быть реализован на базе устройства содержащего установленный в корпусе элемент временного переключателя, который используется для реализации задержки отпускания задвижки.
К недостаткам указанных технических решений, можно отнести реализацию блокировки с применением элементов задержки по времени, что не гарантирует абсолютной безопасности для обслуживающего персонала, так как по истечению заданного интервала времени на элементах конструкции все еще может быть, опасное для человека, остаточное напряжение, особенно при наличии в конструкции звена постоянного тока, либо иных накопительных элементов.
Техническое решение, описанное в патенте DE10056458C1 от 20.06.2000, принимаем за ближайший аналог.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение безопасной эксплуатации электронных устройств и защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током.
Технический результат, достигнутый от реализации заявляемого изобретения заключается в повышении безопасности обслуживающего персонала за счет применения эффективной системы блокировки двери электротехнического устройства, при наличии питающего напряжения и обеспечения гарантированного снятия опасного для жизни человека остаточного напряжения с элементов конструкции  до момента открывания дверей электротехнического устройства после отключения питающего напряжения
Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что до и после отключения питающего напряжения выполняют блокировку двери электротехнического устройства посредством, по меньшей мере, одного электромеханического запирающего механизма. При этом, после отключения питающего напряжения, выполняют контроль остаточного напряжения на элементах конструкции и обеспечивают питание электромеханического запирающего механизма, удерживая его в закрытом положении, до момента падения напряжения до уровня безопасного для человека. Контроль остаточного напряжения на элементах конструкции и питание электромеханического запирающего механизма обеспечивают посредством вторичного источника электропитания.
Также, при включении питающего напряжения, одновременно с блокировкой двери посредством электромеханического запирающего механизма, блокируют дверь электротехнического устройства посредством механической связи рычага включения вводных автоматов, с по меньшей мере, одним механическим элементом блокировки двери.
Сущность заявляемого изобретения поясняется, но не ограничивается следующими графическими материалами:
фиг.1 – система блокировки двери электротехнического устройства;
фиг.2 – блок схеме способа блокировки двери электротехнического устройства.
Заявляемый способ, предусматривает различные варианты и альтернативные формы реализации. Конкретный вариант осуществления раскрыт в описании и показан посредством, приведенных графических материалов. Описанный способ не ограничивается конкретной раскрытой формой и может охватывать все возможные варианты реализации, эквиваленты и альтернативы, в рамках существенных признаков, раскрытых в формуле изобретения.
Заявляемый способ может быть реализован в системе блокировки двери электротехнического устройства, которая включает механическую и электромеханическую части.
Механическая часть включает помещенные в корпус 1 (фиг.1)  электротехнического устройства, механический элемент 2 блокировки двери, например, механический замок, связанный посредством механической передачи 3 с рычагом 4 включения вводных автоматов 5 подачи питающего напряжения. Даная блокировка ограничивает доступ внутрь корпуса электротехнического устройства при включенных вводных автоматах электронного устройства. Также доступ к токоведущим частям конструкции может быть, дополнительно ограничен посредством устройства внутреннего защитного ограждения из поликарбоната (на изображениях не показано).
Электромеханическая часть, которая работает параллельно с механической, включает электромеханический запирающий механизм 6 (ЭЗМ), выполненный в виде соленоида, помещенного в корпус, установленный на несущей конструкции электротехнического устройства. Запирающий механизм, связан с вторичным источником электропитания, например импульсным блоком питания 7 (ИБП), контролирующим граничный уровень напряжения, позволяющий удерживать запирающий механизм в замкнутом положении до момента падения напряжения до уровня безопасного для человека.
Указанная блокировка включается в работу при подаче питающего напряжения и продолжает действовать после ее отключения, при этом питание ИБП осуществляется от остаточно напряжения на накопительных элементах конструкции, например звене постоянного тока.
Также система защиты оснащена датчиками контроля положения двери (на изображениях не показаны), связанными с главным контролером 8 не допускающим подачу питающего напряжения на элементы конструкции при открытой двери электротехнического устройства.
Согласно заявляемому способу, описанная система блокировки, включает механическую (блок 9) (фиг.2), а также электромеханическую (блок 10) части и работает следующим образом.
При подаче питающего напряжения (блок 11), посредством включения вводных автоматов 5, блокируют доступ внутрь корпуса электротехнического устройства, за счет фиксации двери в закрытом положении (блок 12), механическим элементом 2 до момента отключения вводных автоматов. Механическую блокировку осуществляют, посредством механической связи рычага 4 включения вводных автоматов 5, с по меньшей мере, одним механическим элементом 2 блокировки двери, при этом, выполняют фиксацию двери относительно корпуса электротехнического устройства в закрытом положении. Таким образом, снять данную блокировку с обеспечением доступа внутрь корпуса возможно лишь после выключения вводных автоматов 5.
При наличии питающего напряжения одновременно с механической частью, также функционирует электромеханическая часть системы блокировки, с помощью которой, до и после отключения питающего напряжения выполняют блокировку двери (блок 13) электротехнического устройства посредством, по меньшей мере, одного электромеханического запирающего механизма 6.
После отключения питающего напряжения выполняют контроль остаточного напряжения на элементах конструкции и обеспечивают питание электромеханического запирающего механизма (блок 14), посредством вторичного источника 7 электропитания, удерживая его в закрытом положении, при этом снятие электромеханической блокировки возможно, лишь в том случае, когда остаточное напряжение на накопительных элементах достигнет значения не более 40-60 В (блок 15), являющегося безопасным для человека.
Реализация заявленного изобретения, способствует достижению указанного технического результата, повышая уровень безопасности обслуживающего персонала за счет применения эффективной системы блокировки двери электротехнического устройства, при наличии питающего напряжения, а также обеспечивая единственную возможность открывания двери электротехнического устройства, только после снятие опасного для человека, остаточного напряжения с элементов конструкции, после отключения питающего напряжения.