AT521366B1

AT521366B1 - Protection against electric shocks

Info

Publication number: AT521366B1
Application number: ATA50518/2018A
Authority: AT
Original assignee: Adaptive Regelsysteme Ges M B H
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2020-01-15
Also published as: AT521366A4; WO2019243379A1

Abstract

Für eine Schutzvorrichtung für eine Person gegen Stromschlag durch unbeabsichtigten Kontakt mit unter Spannung stehenden oder stromführenden Teilen mit erhöhter Sicherheit ist vorgesehen, dass zumindest eine Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) über zumindest zwei Signalleitungen (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) mit der Auswerteeinheit (6) verbunden ist und in der Schutzvorrichtung (1) eine Testeinheit (8) vorgesehen ist, die in eine erste, mit der Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) verbundenen Signalleitung (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) ein elektrisches Testsignal (T) einspeist und die Testeinheit (8) das über die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) und eine zweite, mit der Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) verbundenen Signalleitung (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) übertragene Test-Antwortsignal (T‘) empfängt und in einer Testauswerteeinheit (10) auswertet, und die Testeinheit (8) in Abhängigkeit vom empfangenen Test-Antwortsignal (T‘) die Funktionssicherheit der Schutzvorrichtung (1) anzeigt.For a protective device for a person against electric shock due to unintentional contact with live or live parts with increased security, it is provided that at least one electrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) has at least two signal lines (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) is connected to the evaluation unit (6) and in the protective device (1) a test unit (8) is provided, which in a first, with the electrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) connected signal line (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) feeds an electrical test signal (T) and the test unit (8) via the electrode (3a, 3b , 3c, 3d, 3e) and a second test line (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) connected to the electrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) -Response signal (T ') received and evaluated in a test evaluation unit (10), and the test unit (8) as a function of the received test response signal (T indicating) the reliability of the protection device (1).

Description

SCHUTZVORRICHTUNG GEGEN STROMSCHLÄGE [0001] Die gegenständliche Anmeldung betrifft eine Schutzvorrichtung für eine Person zur Prävention von Stromschlägen mit einem Bekleidungsstück an dem zumindest zwei Elektroden zur Erfassung einer an der Person wirkenden elektrischen Größe, vorzugsweise einer elektrischen Spannung oder eines elektrischen Stroms, angeordnet sind, wobei die zumindest zwei Elektroden jeweils mit einer Auswerteeinheit der Schutzvorrichtung verbunden sind, die die mit den Elektroden erfassten elektrischen Größen auswertet und die im Falle einer unzulässigen elektrischen Größe ein Ausgangssignal ausgibt, um eine vorgegebene Sicherheitshandlung zum Schutz der Person auszulösen. Die Erfindung betrifft ebenso ein entsprechendes Verfahren zum Schutz einer Person gegen Stromschläge.PROTECTIVE DEVICE AGAINST ELECTRIC SHOCK The present application relates to a protective device for a person for the prevention of electric shock with an item of clothing on which at least two electrodes for detecting an electrical quantity acting on the person, preferably an electrical voltage or an electrical current, are arranged, wherein the at least two electrodes are each connected to an evaluation unit of the protective device, which evaluates the electrical variables detected with the electrodes and which, in the event of an impermissible electrical variable, outputs an output signal in order to trigger a predetermined safety action to protect the person. The invention also relates to a corresponding method for protecting a person against electric shock.

[0002] Anlagen zur Verteilung und Übertragung von elektrischer Energie, allgemein als Energieübertragungssystem bezeichnet, wie beispielsweise ein elektrisches Hochspannungsnetz oder Abschnitte davon, bedürfen einer regelmäßig Wartung und Instandhaltung, die von entsprechenden Personen durchgeführt wird, zum Teil auch während des laufenden Betriebs. Damit geht eine immanente Gefährdung solcher Personen einher, da im Falle eines unbeabsichtigten Kontaktes mit stromführenden oder unter Spannung stehenden Teilen durch Stromschlag Lebensgefahr oder zumindest die Gefahr von teils erheblichen Verletzungen bestehen kann. Ein derartiges Gefährdungspotential kann natürlich nicht nur in Energieübertragungssystemen existieren, sondern auch in anderen Anwendungen, wo Arbeiten in Bereichen durchgeführt werden müssen, in denen stromführende oder unter Spannung stehende, insbesondere Hochspannung, Teile kontaktiert werden können. Es sind daher schon Verfahren und Geräte zum Schutz von Personen gegen unzulässige elektrische Körperströme bekannt geworden.Plants for the distribution and transmission of electrical energy, generally referred to as an energy transmission system, such as an electrical high-voltage network or sections thereof, require regular maintenance and repair, which is carried out by appropriate people, sometimes even during ongoing operation. This goes hand in hand with an inherent danger to such persons, since in the event of unintentional contact with live or live parts due to electric shock, there may be a risk of death or at least the risk of serious injuries. Such a potential hazard can of course not only exist in energy transmission systems, but also in other applications where work has to be carried out in areas in which parts which are live or live, in particular high voltage, can be contacted. Methods and devices for protecting people against impermissible electrical currents have therefore become known.

[0003] Die DE 39 03 025 A1 beschreibt beispielsweise ein solches Verfahren und eine solche Einrichtung, wobei an zumindest zwei Extremitäten der Person, z.B. Armen oder Beinen, jeweils eine Elektrode angeordnet ist, die mit einem Steuergerät verbunden sind. Über die Elektroden wird durch das Steuergerät ein Körperstrom durch Kontakt eines elektrischen Fremdpotentials erfasst. Wird ein solcher Stromfluss erkannt, so aktiviert das Steuergerät eine Abschalteinrichtung, mit der die weitere Stromzufuhr in die Kontaktstelle unterbrochen wird. Die Elektroden und das Steuergerät können dabei an einem Kleidungsstück angeordnet sein und die Verbindung zwischen Steuergerät und Abschalteinrichtung ist kabellos ausgeführt. Eine ähnliche Schutzvorrichtung zeigt die DE 44 38 063 A1.DE 39 03 025 A1 describes, for example, such a method and such a device, with at least two extremities of the person, e.g. Arms or legs, each an electrode is arranged, which are connected to a control unit. A body current through the contact of an external electrical potential is detected by the control device via the electrodes. If such a current flow is detected, the control device activates a switch-off device with which the further current supply to the contact point is interrupted. The electrodes and the control unit can be arranged on a piece of clothing and the connection between the control unit and the shutdown device is wireless. A similar protective device is shown in DE 44 38 063 A1.

[0004] Mit solchen Schutzvorrichtungen kann die Sicherheit von an unter Spannung stehenden Teilen oder stromführenden Teilen arbeitenden Personen vor Stromschlag durch unbeabsichtigten Kontakt erhöht werden. Die Sicherheit ist aber natürlich an der korrekten Funktion einer solchen Sicherheitsbekleidung gekoppelt. Arbeitsbekleidung unterliegt aber hohen Belastungen und wird häufig von den Trägern wenig sorgfältig behandelt. Das kann einfach zu einer unbemerkten Unterbrechung einer Signalleitung zwischen Elektrode und Steuergerät führen, insbesondere weil die Signalleitung normalerweise auch unsichtbar in das Kleidungsstück integriert wird. Durch eine solche Unterbrechung wird die Funktion der Schutzvorrichtungen jedoch zerstört, was von der tragenden Person möglicherweise nicht bemerkt wird. Das kann unter Umständen für die tragende Person noch gefährlicher sein, als gar keine Schutzvorrichtungen, wenn diese bei den Arbeiten im Glauben eines sicheren Schutzes unter Umständen sehr unvorsichtig vorgeht.With such protective devices, the safety of people working on live parts or live parts against electric shock can be increased by accidental contact. However, safety is of course linked to the correct functioning of such safety clothing. However, workwear is subject to high loads and is often treated with little care by the wearer. This can easily lead to an unnoticed interruption of a signal line between the electrode and the control unit, in particular because the signal line is normally also invisibly integrated into the garment. Such an interruption, however, destroys the function of the protective devices, which may not be noticed by the person wearing it. Under certain circumstances, this can be even more dangerous for the person wearing it than no protective devices at all, if under certain circumstances this is very careless when working in the belief of safe protection.

[0005] Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung eine Schutzvorrichtung für eine Person gegen Stromschlag durch unbeabsichtigten Kontakt mit unter Spannung stehenden oder stromführenden Teilen mit erhöhter Sicherheit anzugeben.It is therefore an object of the present invention to provide a protective device for a person against electric shock by accidental contact with live or live parts with increased security.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest eine Elektrode der Schutzvorrichtung über zumindest zwei Signalleitungen mit der Auswerteeinheit verbunden ist und in der Schutzvorrichtung eine Testeinheit vorgesehen ist, die in eine erste, mit der Elekt /9This object is achieved in that at least one electrode of the protective device is connected to the evaluation unit via at least two signal lines and a test unit is provided in the protective device, which in a first, with the elect / 9

AT 521 366 B1 2020-01-15 österreichisches patentamt rode verbundenen Signalleitung ein elektrisches Testsignal einspeist und die Testeinheit das über die Elektrode und eine zweite, mit der Elektrode verbundenen Signalleitung übertragene Test-Antwortsignal empfängt und in einer Testauswerteeinheit auswertet, und die Testeinheit in Abhängigkeit vom empfangenen Test-Antwortsignal die Funktionssicherheit der Schutzvorrichtung anzeigt. Damit kann zusätzlich zur Schutzfunktion der Schutzvorrichtung die grundsätzliche Funktionssicherheit der Schutzvorrichtung geprüft werden, um allfällige Fehler in der Schutzvorrichtung zu erkennen. Damit können auch von außen möglicherweise nicht erkennbare Fehler, wie beispielsweise ein Bruch einer Signalleitung, erkannt und angezeigt werden. Das erhöht die Sicherheit der die Schutzvorrichtung tragenden Person.AT 521 366 B1 2020-01-15 Austrian patent office rode connected signal line feeds an electrical test signal and the test unit receives the test response signal transmitted via the electrode and a second signal line connected to the electrode and evaluates it in a test evaluation unit, and the test unit depending from the received test response signal indicates the functional safety of the protective device. In addition to the protective function of the protective device, the basic functional reliability of the protective device can thus be checked in order to detect any faults in the protective device. This means that errors that may not be recognizable from the outside, such as a break in a signal line, can be recognized and displayed. This increases the safety of the person wearing the protective device.

[0007] In einer sehr einfach zu implementierenden Ausgestaltung ist in der Testeinheit eine Spannungsquelle oder eine Stromquelle vorgesehen, die als Testsignal eine Testspannung oder einen Teststrom in die erste Signalleitung einspeist. Das kann mit einfachen Standardschaltungen realisiert werden.In a very simple to implement embodiment, a voltage source or a current source is provided in the test unit, which feeds a test voltage or a test current into the first signal line as a test signal. This can be done with simple standard circuits.

[0008] Vorteilhafterweise ist in der Schutzvorrichtung ein Empfänger vorgesehen, der das Ausgangssignal empfängt und dabei die vorgegebene Sicherheitshandlung auslöst. Alternativ kann die Schutzvorrichtung das Ausgangssignal an einen externen Empfänger senden, der dabei die vorgegebene Sicherheitshandlung auslöst. Das ermöglicht eine flexible Konfiguration der Schutzvorrichtung in Abhängigkeit von den Anforderungen und Anwendungen.Advantageously, a receiver is provided in the protective device, which receives the output signal and thereby triggers the predetermined safety action. Alternatively, the protective device can send the output signal to an external receiver, which triggers the specified safety action. This enables a flexible configuration of the protective device depending on the requirements and applications.

[0009] Zur Erhöhung der Sicherheit kann die Testeinheit das Testsignal in vorgegebenen Zeitabständen und/oder an vorgegebenen Zeitpunkten und/oder ausgewählten Zeitpunkten in die erste Signalleitung einspeisen und auswerten. Damit kann eine praktisch lückenlose Schutzfunktion sichergestellt werden.To increase safety, the test unit can feed and evaluate the test signal at predetermined time intervals and / or at predetermined times and / or selected times in the first signal line. This ensures a practically complete protection function.

[0010] In einer besonders vorteilhaften und sicheren Ausgestaltung sind am Bekleidungsstück eine Mehrzahl von Elektroden vorgesehen, wobei jede Elektrode mit zumindest zwei Signalleitungen mit der Auswerteeinheit verbunden ist und eine Testeinheit für jede Elektrode die Funktionssicherheit der Schutzvorrichtung durch Einspeisen eines Testsignals auf einer ersten Signalleitung der Elektrode und Empfangen und Auswerten des empfangenen Test-Antwortsignal auf einer zweiten Signalleitung der Elektrode prüft und anzeigt.In a particularly advantageous and safe embodiment, a plurality of electrodes are provided on the item of clothing, each electrode being connected to the evaluation unit with at least two signal lines and a test unit for each electrode ensuring the functional reliability of the protective device by feeding in a test signal on a first signal line Electrode and receiving and evaluating the received test response signal on a second signal line of the electrode checks and displays.

[0011] Besonders vorteilhaft ist es, das Bekleidungsstück als intelligente Kleidung auszuführen und die Auswerteeinheit und/oder die Testeinheit als Elektronik im Bekleidungsstück zu integrieren. Damit kann der Tragekomfort ohne Einschränkung der Sicherheit erhöht werden.It is particularly advantageous to design the item of clothing as intelligent clothing and to integrate the evaluation unit and / or the test unit as electronics in the item of clothing. This means that comfort can be increased without compromising on safety.

[0012] Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung an einem Bekleidungsstück, eine Testeinheit der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung und eine weitere Anwendung der Schutzvorrichtung an einem Bekleidungsstück, ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung 1 ge [0013] Fig.1 [0014] Fig.2 [0015] Fig.3 [0016] In Fig.1 zeigt. Die Schutzvorrichtung 1 ist an einem Bekleidungsstück 2, hier ein Hemd, angeordnet oder integriert. Selbstverständlich kommen als Bekleidungsstück 2 auch andere Teile in Frage, z.B. eine Hose, ein Pullover, ein T-Shirt, eine Jacke, ein Overall, usw. Auch Kombinationen mehrerer Teile kommen als Bekleidungsstück 2 in Frage, z.B. eine Kombination aus Hose und Hemd, usw.The subject invention is explained in more detail below with reference to Figures 1 to 3, which show exemplary, schematic and non-limiting advantageous embodiments of the invention. Here shows a protective device according to the invention on a piece of clothing, a test unit of the protective device according to the invention and a further application of the protective device on a piece of clothing, is an embodiment of a protective device according to the invention 1 ge [0013] Fig.1 [0014] Fig.2 [0015] Fig.3 In Figure 1 shows. The protective device 1 is arranged or integrated on an item of clothing 2, here a shirt. Of course, other parts can also be considered as clothing item 2, e.g. a pair of pants, a sweater, a t-shirt, a jacket, a jumpsuit, etc. Combinations of several parts are also possible as clothing item 2, e.g. a combination of pants and shirt, etc.

[0017] Am Bekleidungsstück 2 sind zumindest zwei Elektroden 3a, 3b angeordnet, um damit ein elektrisches Potential oder einen elektrischen Strom zu erfassen. Die Elektroden 3a, 3b sind vorzugsweise an exponierten Stellen des Bekleidungsstückes 2 angeordnet, beispielsweise im Bereich von Extremitäten, also beispielsweise an Ärmeln oder Hosenbeinen. Eine Elektrode 3a, 3b kann dazu vorzugsweise im Bekleidungsstück 2 integriert sein, kann aber auch separat angelegt werden, beispielsweise mittels einer Manschette. In einer möglichen Ausführung könnte eine Elektrode 3a, 3b als bekannte Rogowski Spule ausgeführt sein, um einen durch eineAt least two electrodes 3a, 3b are arranged on the item of clothing 2 in order to detect an electrical potential or an electric current. The electrodes 3a, 3b are preferably arranged at exposed points of the item of clothing 2, for example in the region of extremities, that is to say for example on sleeves or trouser legs. For this purpose, an electrode 3a, 3b can preferably be integrated in the item of clothing 2, but can also be applied separately, for example by means of a cuff. In one possible embodiment, an electrode 3a, 3b could be designed as a known Rogowski coil to be replaced by a

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Extremität, oder anderen Teil des menschlichen Körpers, fließenden elektrischen Strom zu erfassen. Dazu kann die Elektrode 3a, 3b ringförmig um eine Extremität gelegt sein, z.B. in einem Bund eines Ärmels oder eines Hosenbeins des Bekleidungsstückes 2. Für die Erfassung eines elektrischen Potentials muss die Elektrode 3a, 3b elektrisch leitend an der Haut anliegen, während das z.B. im Falle einer Rogowski Spule nicht unbedingt erforderlich wäre.Extremity, or other part of the human body, to detect flowing electrical current. For this purpose, the electrode 3a, 3b can be placed in a ring around an extremity, e.g. in a waistband of a sleeve or a trouser leg of the item of clothing 2. For the detection of an electrical potential, the electrode 3a, 3b must be in electrically conductive contact with the skin, while e.g. would not be absolutely necessary in the case of a Rogowski coil.

[0018] Jede Elektrode 3a, 3b ist erfindungsgemäß über zumindest zwei Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 mit einer Auswerteeinheit 6 verbunden. In der Auswerteeinheit 6 werden entweder die an den Elektroden 3a, 3b erfassten elektrischen Potentiale oder die fließenden elektrischen Ströme ausgewertet. Zwischen zwei erfassten elektrischen Potentialen kann eine anliegende elektrische Spannung ermittelt werden. Die Auswertung kann analog mit geeigneter Hardware oder digital, was eine A/D-Wandlung und entsprechende Hardware und Software erforderlich macht, erfolgen. Die Auswerteeinheit 6 erzeugt im Falle eines erkannten gefährlichen Stromflusses oder einer gefährlichen Potentialdifferenz (Spannung) zwischen zwei Elektroden 3a, 3b, was wiederum zu einem Stromfluss durch den Körper führt, ein Ausgangssignal S, das genutzt werden kann, um eine gewünschte Aktion auszulösen. Hierzu können in der Auswerteeinheit 6 natürlich auch entsprechende Grenzwerte für eine zulässige Potentialdifferenz oder einen zulässigen Strom hinterlegt oder vorgegeben werden, die auch änderbar sein können.According to the invention, each electrode 3a, 3b is connected to an evaluation unit 6 via at least two signal lines 4a1, 4a2, 4b1, 4b2. In the evaluation unit 6, either the electrical potentials detected on the electrodes 3a, 3b or the flowing electrical currents are evaluated. An applied electrical voltage can be determined between two detected electrical potentials. The evaluation can be carried out analogously with suitable hardware or digitally, which requires an A / D conversion and corresponding hardware and software. In the event of a detected dangerous current flow or a dangerous potential difference (voltage) between two electrodes 3a, 3b, which in turn leads to a current flow through the body, the evaluation unit 6 generates an output signal S which can be used to trigger a desired action. For this purpose, of course, corresponding limit values for a permissible potential difference or a permissible current can also be stored or specified in the evaluation unit 6, which can also be changeable.

[0019] Das Ausgangssignal S kann von einem Empfänger 7 empfangen werden, der dann eine entsprechende Handlung auslöst. Der Empfänger 7 kann beispielsweise eine Schalteinrichtung sein, die den stromführenden oder unter Spannung stehenden Teil im Umfeld der zu schützenden Person stromlos schaltet. Ebenso könnte die Energieversorgung des stromführenden oder unter Spannung stehenden Teils in Abhängigkeit vom Ausgangssignal S unterbrochen oder kurzgeschlossen (was wiederum einen Primärschutz eines Energieversorgungssystems oder eine Spannungsversorgung auslösen kann) werden. Zusätzlich, oder auch alternativ, könnten durch das Ausgangssignal S auch akustische oder visuelle Alarmsignale ausgelöst werden. Der Empfänger 7 kann auch Teil der Schutzvorrichtung 1 sein, beispielsweise wenn ein Kurzschluss erzeugt wird, könnte aber auch Teil des Systems sein, an dem die Person eine Wartungs- oder Instandhaltungsaufgabe durchführt. Im letzten Fall könnte der Empfänger 7 beispielsweise einen Leistungsschalter zum Unterbrechen des Energieversorgungssystems auslösen.The output signal S can be received by a receiver 7, which then triggers a corresponding action. The receiver 7 can be, for example, a switching device that switches the current-carrying or live part in the vicinity of the person to be protected from current. Likewise, the energy supply to the current-carrying or live part could be interrupted or short-circuited depending on the output signal S (which in turn can trigger primary protection of an energy supply system or a voltage supply). In addition, or alternatively, acoustic or visual alarm signals could also be triggered by the output signal S. The receiver 7 can also be part of the protective device 1, for example if a short circuit is generated, but could also be part of the system on which the person carries out a maintenance or repair task. In the latter case, the receiver 7 could, for example, trip a circuit breaker to interrupt the energy supply system.

[0020] Die Auswerteeinheit 6 wird vorzugsweise von der Person, die die Schutzvorrichtung 1 trägt, gehalten oder getragen. Beispielsweise könnte diese in einer Umhängetasche oder einem Rucksack angeordnet sein, könnte aber auch in einer Tasche des Bekleidungsstückes 2 gesteckt sein oder könnte vorteilhafterweise auch im Bekleidungsstück 2 integriert sein, beispielsweise in Form eines intelligenten Kleidungstückes mit integrierter Elektronik.The evaluation unit 6 is preferably held or carried by the person wearing the protective device 1. For example, this could be arranged in a shoulder bag or a backpack, but could also be placed in a pocket of the item of clothing 2 or could advantageously also be integrated in the item of clothing 2, for example in the form of an intelligent item of clothing with integrated electronics.

[0021] Das Ausgangssignal S könnte drahtgebunden oder drahtlos ausgegeben werden und kann auch von mehreren Empfängern 7 ausgewertet werden, um gewisse, auch verschiedene, Handlungen zu setzen.The output signal S could be wired or wirelessly output and can also be evaluated by several receivers 7 in order to take certain, also different, actions.

[0022] Durch die Verwendung von zumindest zwei Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 pro Elektrode 3a, 3b wird durch die Redundanz in der Signalübertragung schon eine gewisse erhöhte Sicherheit erzeugt. Wird eine der Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 unterbrochen, beispielsweise durch Bruch, so kann immer noch das von der zugehörigen Elektrode 3a, 3b erfasste elektrische Signal an die Auswerteeinheit 6 übertragen und dort ausgewertet werden. Allerdings können damit mögliche schleichende Fehler, beispielsweise ein erhöhter Widerstand durch eine teilweise Unterbrechung einer Signalleitung 4a1, 4a2, 4b1, 4b2, nicht sicher erkannt werden. Ebenso bleiben damit Fehler unerkannt, bei denen alle Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 einer Elektrode 3a, 3b unterbrochen werden.By using at least two signal lines 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 per electrode 3a, 3b a certain increased security is already generated by the redundancy in the signal transmission. If one of the signal lines 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 is interrupted, for example due to a break, the electrical signal detected by the associated electrode 3a, 3b can still be transmitted to the evaluation unit 6 and evaluated there. However, possible creeping errors, for example an increased resistance due to a partial interruption of a signal line 4a1, 4a2, 4b1, 4b2, cannot be reliably detected. Likewise, errors remain undetected in which all signal lines 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 of an electrode 3a, 3b are interrupted.

[0023] Um die Sicherheit der Schutzvorrichtung 1 zu erhöhen ist daher vorgesehen, dass von einer Testeinheit 8, die beispielsweise in der Auswerteeinheit 6 als Hardware oder Software implementiert ist, in eine der mit einer Elektrode 3a, 3b verbundenen Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 ein elektrisches Testsignal T eingespeist wird, das über die verbundene Elektrode 3a, 3b und die zumindest eine weitere mit der Elektrode 3a, 3b verbundene Signalleitung 4a1, 4a2,In order to increase the safety of the protective device 1 it is therefore provided that a test unit 8, which is implemented as hardware or software in the evaluation unit 6, for example, into one of the signal lines 4a1, 4a2, 4b1 connected to an electrode 3a, 3b , 4b2 an electrical test signal T is fed in, which is connected via the connected electrode 3a, 3b and the at least one further signal line 4a1, 4a2 connected to the electrode 3a, 3b,

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4b1, 4b2 an die Testeinheit 8 als Test-Antwortsignal T‘ zurück übertragen wird. In der Testeinheit 8 kann der Empfang des Test-Antwortsignal T‘ überprüft werden. Kommt das Testsignal T nach dem Einspeisen nicht oder unzulässig verändert in der Testeinheit 8 an, kann auf eine Unterbrechung oder auf einen unzulässigen Zustand einer Signalleitung 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 geschlossen werden. Ein unzulässiger Zustand einer Signalleitung 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 könnte beispielsweise eine fehlerhafte Kontaktierung zur Elektrode oder zur Testeinheit 8 sein, oder auch eine vollständige oder teilweise Unterbrechung einer Signalleitung 4a1, 4a2, 4b1, 4b2. Auf jeden Fall würde ein erkannter unzulässiger Zustand zu einem Warnsignal W, beispielsweise ein akustisches, visuelles oder palpables Signal, und/oder zu einem Ausgangssignal S führen. Zu diesem Zweck kann in der Testeinheit 8 definiert sein, wann ein Test-Antwortsignal T‘ bei einem gegebenen Testsignal T unzulässig sein soll.4b1, 4b2 is transmitted back to the test unit 8 as a test response signal T '. The reception of the test response signal T 'can be checked in the test unit 8. If the test signal T does not arrive in the test unit 8 or changes in an impermissible manner after the feed-in, an interruption or an impermissible state of a signal line 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 can be concluded. An impermissible state of a signal line 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 could, for example, be faulty contact with the electrode or the test unit 8, or even a complete or partial interruption of a signal line 4a1, 4a2, 4b1, 4b2. In any case, a recognized inadmissible state would lead to a warning signal W, for example an acoustic, visual or palpable signal, and / or to an output signal S. For this purpose, it can be defined in the test unit 8 when a test response signal T ″ should be inadmissible for a given test signal T.

[0024] Die Testeinheit 8 kann natürlich als elektrische Schaltung in der Auswerteeinheit 6 integriert sein, kann aber auch als eigenständige Einheit am Bekleidungsstück 2 angeordnet sein oder in das Bekleidungsstück 2 integriert sein (z.B. wieder im Falle einer intelligenten Kleidung).The test unit 8 can of course be integrated as an electrical circuit in the evaluation unit 6, but can also be arranged as an independent unit on the item of clothing 2 or integrated into the item of clothing 2 (e.g. again in the case of intelligent clothing).

[0025] Als Testsignal T kann eine elektrische Testspannung angelegt werden oder ein elektrischer Teststrom eingespeist werden. Als Testsignal T kommt insbesondere ein Sicherheitskleinspannungssignal oder ein Funktionskleinspannungssignal zur Anwendung. In Frage kommen elektrische Gleichspannungs- oder Wechselspannungsgrößen. Ausgewertet werden kann in der Auswerteeinheit 6, oder der Testeinheit 8, nicht nur der grundsätzliche Empfang, sondern beispielsweise auch die Amplitude oder eine allfällige Phasenverschiebung des empfangenen Testsignals T‘, um einen unzulässigen Zustand zu erkennen. Gleichsam könnte als Testsignal T an einer Signalleitung 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 eine Testspannung (oder ein Teststrom) angelegt werden und bei Empfang des Testsignals T auf der zumindest einen anderen Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 der fließende Strom (oder die anliegende Spannung) gemessen werden, um einen Widerstand über die Elektrode 3a, 3b zu ermitteln. Aus dem ermittelten Widerstandswert könnte ebenso auf einen unzulässigen Zustand geschlossen werden.An electrical test voltage can be applied as test signal T or an electrical test current can be fed in. A safety extra-low voltage signal or a functional extra-low voltage signal is used in particular as the test signal T. Electrical direct voltage or alternating voltage variables come into question. Not only the basic reception can be evaluated in the evaluation unit 6, or the test unit 8, but also, for example, the amplitude or a possible phase shift of the received test signal T ″ in order to detect an impermissible state. At the same time, a test voltage (or a test current) could be applied as a test signal T to a signal line 4a1, 4a2, 4b1, 4b2, and when the test signal T is received on the at least one other signal line 4a1, 4a2, 4b1, 4b2, the flowing current (or the applied current Voltage) are measured in order to determine a resistance across the electrode 3a, 3b. An impermissible state could also be inferred from the determined resistance value.

[0026] Das Testsignal T könnte in regelmäßigen, vorgegebenen Zeitabständen angelegt und ausgewertet werden. Ebenso könnte ein Testsignal T jedes Mal beim Anziehen des Bekleidungsstückes 2 oder vor einer Wartungs- oder Instandhaltungsarbeit angelegt und ausgewertet werden. Auch eine manuelle Auslösung eines Funktionstests durch die tragende Person kann realisiert werden. Wenn die Auswerteeinheit 6, oder die Testeinheit 8, vom Bekleidungsstück 2 entfernbar ist, beispielsweise um eine Batterie zu tauschen, dann kann ein Testsignal T auch nach dem Verbinden der Auswerteeinheit 6, oder die Testeinheit 8, mit den Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 angelegt und die Antwort ausgewertet werden. Auf diese Weise kann die Funktionssicherheit der Schutzvorrichtung 1 immer gewährleistet werden und die Sicherheit der tragenden Person gegen gefährliche Stromschläge erhöht werden.The test signal T could be applied and evaluated at regular, predetermined time intervals. Likewise, a test signal T could be applied and evaluated each time the item of clothing 2 is put on or before any maintenance or repair work. A manual triggering of a function test by the person carrying it can also be implemented. If the evaluation unit 6, or the test unit 8, can be removed from the item of clothing 2, for example in order to replace a battery, then a test signal T can also be connected to the signal lines 4a1, 4a2, 4b1 after connecting the evaluation unit 6, or the test unit 8. 4b2 and the answer can be evaluated. In this way, the functional safety of the protective device 1 can always be guaranteed and the safety of the person wearing it against dangerous electric shocks can be increased.

[0027] In Fig.2 ist eine beispielhafte Ausführung der Testeinheit 8, hier als separate Schaltungskomponente, gezeigt. In der Testeinheit 8 ist in diesem Beispiel eine Gleichspannungsquelle 9 vorgesehen, die über einen Schalter 11 eine elektrische Testspannung (bezogen auf ein Bezugspotential in der Testeinheit 8) als Testsignal T an eine erste Signalleitung 4a1, die mit einer Elektrode 3a verbunden ist, anlegt. Ebenso könnte in der Testeinheit 8 zur Erzeugung des Testsignals T eine Stromquelle vorgesehen sein. Über den Schalter 11 könnten auch Schaltmuster erzeugt werden, beispielsweise ein gepulstes Testsignal T. An der zweiten mit der Elektrode 3a verbundenen Signalleitung 4a2 liegt die elektrische Testspannung der Gleichspannungsquelle 9 (wieder bezogen auf das Bezugspotential in der Testeinheit 8) als TestAntwortsignal T‘ an, wenn keine der Signalleitungen 4a, 4b unterbrochen ist. In diesem Fall entspricht das Test-Antwortsignal T‘ dem Testsignal T (abgesehen von möglichen Verlusten und Übertragungseinflüssen, wie Rauschen). Das empfangene Test-Antwortsignal T‘ wird in einer Testauswerteeinheit 10 (Hardware und/oder Software) ausgewertet. Damit kann in der Testeinheit 8 erkannt werden, dass die Schutzvorrichtung 1 zumindest hinsichtlich der zwei Signalleitungen 4a1, 4a2 funktionssicher ist. Wird ein unzulässiges Test-Antwortsignal T‘ über die andere Signalleitung 4a2 empfangen, kann das geänderte Test-Antwortsignal T‘ in der Testauswerteeinheit 10 ausgewertet werden, um einen möglichen Fehler festzustellen. Bei4/9An exemplary embodiment of the test unit 8, here as a separate circuit component, is shown in FIG. In the test unit 8, a DC voltage source 9 is provided in this example, which applies an electrical test voltage (based on a reference potential in the test unit 8) as a test signal T to a first signal line 4a1, which is connected to an electrode 3a, via a switch 11. A current source could also be provided in the test unit 8 for generating the test signal T. Switch patterns could also be generated via the switch 11, for example a pulsed test signal T. The electrical test voltage of the DC voltage source 9 (again based on the reference potential in the test unit 8) is present as a test response signal T 'on the second signal line 4a2 connected to the electrode 3a. if none of the signal lines 4a, 4b is interrupted. In this case, the test response signal T 'corresponds to the test signal T (apart from possible losses and transmission influences, such as noise). The received test response signal T 'is evaluated in a test evaluation unit 10 (hardware and / or software). It can thus be recognized in the test unit 8 that the protective device 1 is functionally reliable at least with regard to the two signal lines 4a1, 4a2. If an impermissible test response signal T 'is received via the other signal line 4a2, the changed test response signal T' can be evaluated in the test evaluation unit 10 in order to determine a possible error. At 4/9

AT 521 366 B1 2020-01-15 österreichisches patentamt spielsweise könnte über die Amplitude des empfangenen Testsignals T‘ festgestellt werden, ob eine der beiden Signalleitungen 4a, 4b einen schleichenden Bruch aufweist, der zu einer Erhöhung des Widerstandes über die Elektrode 3a führt. Wenn die Erhöhung des Widerstandes ausAT 521 366 B1 2020-01-15 Austrian patent office, for example, it could be determined via the amplitude of the received test signal T 'whether one of the two signal lines 4a, 4b has a creeping break, which leads to an increase in the resistance across the electrode 3a. If the increase in resistance

Sicherheitsaspekten akzeptabel ist, kann das zwar angezeigt werden, die Funktionssicherheit der Schutzvorrichtungen 1 aber nicht grundsätzlich abgesprochen werden.Safety aspects is acceptable, this can be indicated, but the functional safety of the protective devices 1 can not be discussed in principle.

[0028] Die Testeinheit 8 kann ein Warnsignal W ausgeben, wie oben ausgeführt. Gleichfalls kann die Testeinheit 8 die fehlende Funktionssicherheit auch an die Auswerteeinheit 6 signalisieren, wie in Fig.2 angedeutet, die dann wiederum ein entsprechendes Ausgabesignal S ausgeben kann, um eine gewünschte Aktion zu setzen. Hierzu können auch verschiedene Ausgabesignale S vorgesehen sein, um verschiedene Zustände der Schutzvorrichtung 1 zu signalisieren.The test unit 8 can output a warning signal W, as stated above. Likewise, the test unit 8 can also signal the lack of functional reliability to the evaluation unit 6, as indicated in FIG. 2, which in turn can then output a corresponding output signal S in order to take a desired action. For this purpose, different output signals S can also be provided in order to signal different states of the protective device 1.

[0029] Wenn die Elektrode 3a mit mehr als zwei Signalleitungen 4a1,4a2, ,.4an mit der Auswerteeinheit 6 verbunden ist, dann kann das Testsignal T auf einer der Signalleitungen eingespeist werden und auf zumindest einer anderen Signalleitung, vorzugsweise auf allen anderen Signalleitungen, empfangen und ausgewertet werden.If the electrode 3a is connected to the evaluation unit 6 with more than two signal lines 4a1, 4a2, .4an, then the test signal T can be fed in on one of the signal lines and on at least one other signal line, preferably on all other signal lines, be received and evaluated.

[0030] Kommt das auf einer Signalleitung eingespeiste Testsignal T nicht oder nicht ausreichend auf einer anderen Signalleitung retour, dann kann in der Auswerteeinheit 6 temporär auch noch das größte elektrische Signal zwischen zwei Elektroden 3a, 3b ausgewertet werden, um im Falle nur einer gebrochenen Signalleitung die Funktionalität der Schutzvorrichtung 1 aufrecht zu erhalten. Beispielsweise könnte die größte auftretende Spannung zwischen den Signalleitungen 4a1 und 4b1 oder zwischen den Signalleitungen 4a1 und 4b2 oder zwischen den Signalleitungen 4a2 und 4b1 oder zwischen den Signalleitungen 4a2 und 4b2 herangezogen werden. Auch dieser Zustand könnte natürlich mit einem eigenen Ausgangssignal S oder Warnsignal W angezeigt werden.If the test signal T fed in on a signal line does not come back or does not return sufficiently on another signal line, then the largest electrical signal between two electrodes 3a, 3b can also be evaluated temporarily in the evaluation unit 6, in order in the case of only a broken signal line to maintain the functionality of the protective device 1. For example, the greatest voltage occurring between the signal lines 4a1 and 4b1 or between the signal lines 4a1 and 4b2 or between the signal lines 4a2 and 4b1 or between the signal lines 4a2 and 4b2 could be used. This state could of course also be indicated with a separate output signal S or warning signal W.

[0031] In der Schutzvorrichtung 1 ist zumindest eine Elektrode 3a, 3b mit zumindest zwei Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 mit der Auswerteeinheit 6 verbunden. Vorzugsweise sind alle Elektroden 3a, 3b über zumindest zwei Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 mit der Auswerteeinheit 6 verbunden.In the protective device 1, at least one electrode 3a, 3b with at least two signal lines 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 is connected to the evaluation unit 6. All electrodes 3a, 3b are preferably connected to the evaluation unit 6 via at least two signal lines 4a1, 4a2, 4b1, 4b2.

[0032] Mit der Testeinheit 8 werden auf diese Weise vorzugsweise alle in der Schutzvorrichtung 1 vorhandenen Verbindungen der Auswerteeinheit 6 mit einer Elektrode 3a, 3b über zumindest zwei Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2 geprüft, wobei aber grundsätzlich auch für jede solche Verbindung eine eigene Testeinheit 8 vorgesehen sein kann. Ist eine Testeinheit 8 für eine Mehrzahl solcher Verbindungen vorgesehen, dann können diese hintereinander, oder bei entsprechender Ausgestaltung der Testeinheit 8 auch gleichzeitig, geprüft werden.With the test unit 8 preferably all of the connections of the evaluation unit 6 present in the protective device 1 with an electrode 3a, 3b are checked via at least two signal lines 4a1, 4a2, 4b1, 4b2, but in principle also one for each such connection own test unit 8 can be provided. If a test unit 8 is provided for a plurality of such connections, then these can be tested one after the other, or if the test unit 8 is designed accordingly, also simultaneously.

[0033] In Fig.3 ist noch dargestellt, dass an der Schutzvorrichtung 1 natürlich auch mehr als zwei Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d, 3e vorgesehen sein können. Besonders vorteilhaft sind an allen Extremitäten der zu schützenden Person am Bekleidungsstück 2 Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d vorgesehen. Ebenso ist eine weitere Elektrode 3e an einer Kapuze des Bekleidungsstückes 2 angeordnet, um auch einen Kontakt des Kopfes mit einem stromführenden Teil oder einen unter Spannung stehenden Teil erfassen zu können. Die Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d, 3e sind vorzugsweise jeweils über zumindest zwei Signalleitungen 4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2 mit der Auswerteeinheit 6 verbunden, wobei zumindest eine der Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d, 3e derart verdrahtet ist. Selbstverständlich können am Bekleidungsstück 2 der Schutzvorrichtung 1 auch an anderen Stellen und auch noch weitere Elektroden vorgesehen sein, für die dann vorzugsweise dasselbe analog gilt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Testeinheit 8 in der Auswerteeinheit 6 integriert.3 shows that more than two electrodes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e can of course also be provided on the protective device 1. Particularly advantageously, 2 electrodes 3a, 3b, 3c, 3d are provided on the item of clothing on all extremities of the person to be protected. Likewise, a further electrode 3e is arranged on a hood of the item of clothing 2, in order to also be able to detect contact of the head with a current-carrying part or a part that is live. The electrodes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e are preferably each connected to the evaluation unit 6 via at least two signal lines 4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2, at least one of the electrodes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e is wired in this way. Of course, the clothing 2 of the protective device 1 can also be provided at other points and also further electrodes, for which the same then preferably applies analogously. In this exemplary embodiment, the test unit 8 is integrated in the evaluation unit 6.

[0034] Eine Energieversorgung der Auswerteeinheit 6 und der Testeinheit 8 ist in den Ausführungsbeispielen nicht eigens dargestellt. Diese kann aber beispielsweise in geeigneter Weise durch eine Batterie in der Schutzvorrichtung 1 realisiert sein.A power supply for the evaluation unit 6 and the test unit 8 is not specifically shown in the exemplary embodiments. However, this can be implemented in a suitable manner, for example, by a battery in the protective device 1.

Claims

1. Protective device for a person to protect against electric shocks with a piece of clothing (2) on the at least two electrodes (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) for detecting an electrical variable acting on the person, preferably an electrical voltage or an electrical current , are arranged, wherein the at least two electrodes (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) are each connected to an evaluation unit (6) of the protective device which detects the electrical signals detected by the electrodes (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) Evaluates variables and which, in the event of an impermissible electrical variable, outputs an output signal (S) in order to trigger a specified safety action for the protection of the person, characterized in that at least one electrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) via at least two signal lines ( 4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) is connected to the evaluation unit (6) and in the protective device (1) a test unit (8) is provided, which in a first, with the e electrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) connected signal line (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) feeds an electrical test signal (T) and the test unit (8) does this the electrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) and a second signal line (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2) connected to the electrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e), 4e1, 4e2) transmitted test response signal (Tj received and evaluated in a test evaluation unit (10), and the test unit (8) displays the functional reliability of the protective device (1) depending on the received test response signal (Tj.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that in the test unit (8) a voltage source (9) or a current source is provided which as a test signal (T) a test voltage or a test current in the first signal line (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1,4e2).

3. Protection device according to claim 1 or 2, characterized in that in the protection device (1) a receiver (7) is provided which receives the output signal (S) and thereby triggers the predetermined safety action.

4. Protection device according to claim 1 or 2, characterized in that the protection device (1) sends the output signal (S) to an external receiver (7), which triggers the predetermined safety action.

5. Protection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the test unit (8) the test signal (T) at predetermined time intervals and / or at predetermined times and / or selected times in the first signal line (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1,4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2).

6. Protection device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a plurality of electrodes (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) is provided on the item of clothing (2), each electrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) with at least two signal lines (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) is connected to the evaluation unit (6) and a test unit (8) for each electrode (3a, 3b, 3c , 3d, 3e) the functional reliability of the protective device (1) by feeding in a test signal (T) on a first signal line (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) of each electrode (3a, 3b , 3c, 3d, 3e) and receiving and evaluating the received test response signal (Tj on a second signal line (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) of each electrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) checks and displays.

7. Protection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the item of clothing (2) is designed as intelligent clothing and the evaluation unit (6) and / or the test unit (8) is integrated as electronics in the item of clothing (2).

8. A method for protecting a person wearing a protective device (1) according to one of claims 1 to 7 for protection against electric shock, characterized in that for checking the functional reliability of the protective device (1) for at least one electrode (3a, 3b, 3c , 3d, 3e) on the item of clothing (2) of the protective device (1), which with at least two signal lines (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) with the

6.9

AT 521 366 B1 2020-01-15 Austrian patent office value unit (6) is connected to one of the signal lines (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2,

4d1, 4d2, 4e1, 4e2) a test signal (T) is fed that the one on the other

Signal lines (4a1, 4a2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2, 4d1, 4d2, 4e1, 4e2) received test response signal (T ') is evaluated and that in the case of an impermissible test response signal (T') the lack of functional reliability of the protective device (1) is shown.

9. The method according to claim 8, characterized in that a predetermined safety action is carried out in the event of a lack of functional safety.