RU221510U1 - Однополюсный указатель высокого напряжения многофункциональный - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к приборам для индикации и измерения напряжения, в частности, к указателям напряжения, предназначенным для определения наличия/отсутствия рабочего и наведенного напряжения на проводах воздушных линий электропередачи (ВЛ), контактных проводах электрифицированных железных дорог и токоведущих частях других электроустановок.

Сущность заявленного решения заключается в том, что в однополюсном указателе высокого напряжения многофункциональном, содержащем рабочую часть указателя, изолирующую часть указателя и рукоятку, отделенную от изолирующей части указателя посредством ограничительного кольца, причем рабочая часть указателя снабжена контактом-наконечником и первым блоком индикации наличия напряжения, вход которого подключен к контакту-наконечнику, рукоятка снабжена вторым блоком индикации наличия напряжения и антенной, которая соединена с входом второго блока индикации наличия напряжения.

Техническим результатом заявленной полезной модели является создание однополюсного указателя высокого напряжения с расширенными функциональными возможностями, который позволяет определять наличие и отсутствие высокого напряжения как на неизолированных проводах, так и на изолированных проводах, а также определять наличие напряжения на проводах ВЛ бесконтактным способом с поверхности земли без подъема на опору ВЛ. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Полезная модель относится к приборам для индикации и измерения напряжения, в частности, к указателям напряжения, предназначенным для определения наличия/отсутствия рабочего и наведенного напряжения на проводах воздушных линий электропередачи (ВЛ), контактных проводах электрифицированных железных дорог и токоведущих частях других электроустановок.

Известно устройство для сигнализации об опасном приближении к токоведущим частям электроустановок, содержащее последовательно включенные антенну, пороговый элемент, дифференцирующую цепочку, одновибратор, выпрямительный диод, подключенный катодом к выводу накопительного конденсатора, блок сигнализации и ключ контроля исправности (Патент на изобретение RU 2042996 С1. Устройство для сигнализации об опасном приближении к токоведущим частям электроустановок МПК: Н02Н 5/12) [1].

Недостатком известного устройства является отсутствие изолирующей части и рукоятки, необходимых для определения, как наличия, так и отсутствия высокого напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению (прототип) является указатель напряжения 6-10 кВ УВНИ-10, содержащий рабочую часть указателя, изолирующую часть указателя и рукоятку, отделенную от изолирующей части указателя посредством ограничительного кольца, причем рабочая часть указателя снабжена контактом-наконечником и блоком индикации наличия напряжения, вход которого подключен к контакту-наконечнику, причем блок индикации наличия напряжения снабжен световым индикатором (Гусев Ю.Н., Ушанов В.П. и Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках. М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 12-15) [2].

Недостатками известного устройства является отсутствие возможности бесконтактного определения наличия опасного напряжения на воздушных линиях электропередачи (ВЛ), в том числе с поверхности земли без применения дополнительной электроизолирующей штанги, что повышает трудоемкость проверки отсутствия и наличия напряжения на проводах ВЛ. Кроме того, известное устройство не позволяет определять наличие напряжения на изолированных проводах.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание однополюсного указателя высокого напряжения с расширенными функциональными возможностями, который позволяет определять наличие и отсутствие высокого напряжения как на неизолированных проводах, так и на изолированных проводах, а также определять наличие напряжения на проводах ВЛ бесконтактным способом с поверхности земли без подъема на опору ВЛ, что обеспечивает снижение трудоемкости и повышение безопасности работ и производительности труда.

Задача решается за счет того, что в однополюсном указателе высокого напряжения многофункциональном, содержащем рабочую часть указателя, изолирующую часть указателя и рукоятку, отделенную от изолирующей части указателя посредством ограничительного кольца, причем рабочая часть указателя снабжена контактом-наконечником и первым блоком индикации наличия напряжения, вход которого подключен к контакту-наконечнику, рукоятка снабжена вторым блоком индикации наличия напряжения, контактом повышения чувствительности и антенной, которая соединена с входом второго блока индикации наличия напряжения, причем второй блок индикации наличия напряжения снабжен выводом для повышения чувствительности, который соединен с контактом повышения чувствительности. Кроме того, второй блок индикации наличия напряжения содержит второй гальванический источник питания, второй электронный блок определения наличия напряжения и второй оптический индикатор, вход которого подключен к выходу второго электронного блока определения наличия напряжения, вход которого образует вход второго блока индикации наличия напряжения. Кроме того, во втором блоке индикации наличия напряжения вывод для повышения чувствительности соединен с выводом второго гальванического источника питания. Кроме того, во втором блоке индикации наличия напряжения вывод для повышения чувствительности соединен с выходом второго электронного блока определения наличия напряжения. Кроме того, во втором блоке индикации наличия напряжения вывод для повышения чувствительности соединен с входом второго блока индикации наличия напряжения.

Снабжение рукоятки вторым блоком индикации наличия напряжения и антенной обеспечивает дистанционное срабатывание указателя при его приближении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, до контакта с ними. При этом наличие напряжения определяется бесконтактным способом, как на неизолированных проводах, так и на изолированных проводах. Пофазное определение наличия/отсутствия напряжения на проводах многофазной электроустановки (линии электропередачи) контактным способом обеспечивает рабочая часть указателя, снабженная контактом-наконечником и первым блоком индикации наличия напряжения.

Снабжение первого блока индикации и второго блока индикации оптическим индикатором обеспечивает надежную сигнализацию о наличии напряжения.

Снабжение рукоятки контактом повышения чувствительности, соединенным с выводом для повышения чувствительности второго блока индикации наличия напряжения, позволяет увеличивать, при необходимости, расстояние от токоведущих частей под напряжением, на котором срабатывает указатель напряжения. Тем самым обеспечивается возможность определения напряжения на проводах В Л с поверхности земли без подъема на опору ВЛ и без использования дополнительной электроизолирующей штанги.

Соединение вывода для повышения чувствительности с выводом второго гальванического источника питания позволяет понизить порог срабатывания второго блока индикации наличия напряжения путем увеличения емкостной связи с «землей» посредством контакта цепи питания второго электронного блока определения наличия напряжения с телом электромонтера.

Соединение вывода для повышения чувствительности с выходом второго электронного блока определения наличия напряжения позволяет понизить порог срабатывания второго блока индикации наличия напряжения путем увеличения емкостной связи с «землей» посредством контакта выхода второго электронного блока определения наличия напряжения с телом электромонтера.

Соединение контакта повышения чувствительности с антенной позволяет понизить порог его срабатывания за счет подключения параллельно антенне емкости цепи электрической связи тела электромонтера с «землей».

На фиг. 1 изображен однополюсный указатель высокого напряжения многофункциональный; на фиг. 2 изображена блок-схема рабочей части указателя; на фиг. 3 изображена блок-схема рукоятки указателя, в которой вывод для повышения чувствительности соединен с выводом второго гальванического источника питания; на фиг. 4 изображена блок-схема рукоятки указателя, в которой вывод для повышения чувствительности соединен с выходом второго электронного блока определения наличия напряжения; на фиг. 5 изображена блок-схема рукоятки указателя, в которой контакт повышения чувствительности соединен с входом второго блока индикации наличия напряжения.

Однополюсный указатель высокого напряжения многофункциональный содержит рабочую часть 1 указателя, изолирующую часть 2 указателя и рукоятку 3, отделенную от изолирующей части 2 указателя посредством ограничительного кольца 4. Рабочая часть 1 указателя снабжена контактом-наконечником 5 и первым блоком 6 индикации наличия напряжения, вход 7 которого посредством проводника 8 подключен к контакту-наконечнику 5. Рукоятка 3 снабжена антенной 9, контактом 10 повышения чувствительности и вторым блоком 11 индикации наличия напряжения, вход которого соединен с антенной. Второй блок 11 индикации наличия напряжения снабжен выводом 12 для повышения чувствительности, который соединен с контактом 10 повышения чувствительности. Антенна 9 соединена с входом 13 второго блока 11 индикации наличия напряжения.

В частном случае конструктивного исполнения указателя первый блок 6 индикации наличия напряжения содержит первый гальванический источник питания 14, первый электронный блок 15 определения наличия напряжения и первый оптический индикатор 16, вход которого подключен к выходу первого электронного блока 13 определения наличия напряжения, выводы питания которого соединены с выводами первого гальванического источника питания 14. Вход 7 первого блока 6 индикации наличия напряжения образован входом первого электронного блока 13 определения наличия напряжения. Второй блок 11 индикации наличия напряжения содержит второй гальванический источник питания 17, второй электронный блок 18 определения наличия напряжения и второй оптический индикатор 19, вход которого подключен к выходу второго электронного блока 18 определения наличия напряжения, вход которого образует вход 13 второго блока 11 индикации наличия напряжения. Выводы питания второго электронного блока 18 определения наличия напряжения соединены с выводами второго гальванического источника питания 17.

В частном случае конструктивного исполнения указателя во втором блоке 11 индикации наличия напряжения вывод 12 для повышения чувствительности соединен с выводом второго гальванического источника питания 17.

В частном случае конструктивного исполнения указателя во втором блоке 11 индикации наличия напряжения вывод 12 для повышения чувствительности соединен с выходом второго электронного блока 18 определения наличия напряжения.

В частном случае конструктивного исполнения указателя во втором блоке индикации наличия напряжения вывод 12 для повышения чувствительности соединен с входом 13 второго блока 11 индикации наличия напряжения.

В частном случае конструктивного исполнения указателя рабочая часть 1 указателя выполнена в диэлектрическом корпусе 20, который снабжен окном 21 для оптической индикации напряжения и затенителем 22, в котором закреплен отражатель 23, направляющий световой поток в сторону рукоятки 3. Первый оптический индикатор 16 установлен напротив окна 21 для оптической индикации напряжения. Второй оптический индикатор 19 установлен в торцевой части 24 рукоятки 3.

Однополюсный указатель высокого напряжения многофункциональный работает следующим образом.

Для определения наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях электроустановки работник удерживает указатель за рукоятку 3 и приближает рабочую часть 1 указателя к токоведущим частям так, чтобы контакт-наконечник 5 коснулся токоведущей части, например, одной из фаз шин питания, проводах ВЛ. Изолирующая часть 2 указателя совместно с ограничительным кольцом 4 обеспечивает защиту работника от поражения электрическим током. При наличии напряжения на токоведущей части электроустановки электрический потенциал с контакта-наконечника 5 по проводнику 8 поступает на вход 7 первого блока 6 индикации наличия напряжения, который, в случае превышения напряжением допустимого уровня [3], формирует сигнал, информирующий работника о наличии напряжения на токоведущей части, например, одной из фаз шин питания. Отсутствие срабатывания первого блока 6 индикации наличия напряжения свидетельствует об отсутствии напряжения на токоведущей части электроустановки, которой касается контакт-наконечник 5.

Электроустановка, находящаяся под напряжением, создает переменное электромагнитное поле промышленной частоты, под действием которого между ее токоведущими частями и «землей» протекают емкостные токи утечки, часть из которых замыкается через антенну 9 и второй блок 11 индикации наличия напряжения.

Для дистанционного определения наличия опасного (рабочего или наведенного) напряжения на токоведущих частях электроустановки работник удерживает указатель за рукоятку 3 и перемещает его в направлении токоведущих частей. При наличии на каких-либо токоведущих частях напряжения, электромагнитное поле электроустановки создает на антенне 9 электрический потенциал, под действием которого, при отсутствии касания незащищенной кожи человека контакта 10 повышения чувствительности, протекает емкостной ток по цепи «антенна 9» - «второй блок 11 индикации наличия напряжения» - «земля». По мере приближения указателя к токоведущим частям электроустановки емкостной ток увеличивается и достигает порогового значения срабатывания второго блока 11 индикации наличия напряжения, который формирует сигнал о наличии опасного напряжения. Срабатывание второго блока 11 индикации наличия напряжения не гарантирует наличие напряжения на отдельных токоведущих частях электроустановки, так как срабатывание второго блока 11 индикации наличия напряжения может происходить под действием электромагнитного поля, создаваемого другими токоведущими частями, находящимися поблизости.

Расстояние, на котором срабатывает второй блок 11 индикации наличия напряжения, определяется заданным порогом его срабатывания и величиной емкостного тока утечки, протекающего под действием электромагнитного поля. Для увеличения величины тока утечки и, следовательно, увеличения расстояния до электроустановки, на котором срабатывает второй блок 11 индикации наличия напряжения, прикасаются незащищенной кожей к контакту 10 повышения чувствительности. За счет возникающей при этом электрической связи тела человека с выводом 12 для повышения чувствительности значительно увеличивается значение емкости электрической связи второго блока 11 индикации наличия напряжения с «землей» и, следовательно, значительно снижается сопротивление цепи протекания тока утечки. Емкость электрической связи тела человека с «землей» включается параллельно емкости электрической связи второго блока 11 индикации наличия напряжения с «землей» или параллельно емкости электрической связи антенны 9 с «землей». В результате значительно увеличивается ток утечки и, следовательно, значительно увеличивается расстояние от электроустановки, например, от проводов ВЛ, на котором происходит срабатывание второго блока 11 индикации наличия напряжения.

В частном случае конструктивного исполнения указателя при касании контакта 10 повышения чувствительности цепь протекания тока утечки замыкается через вывод 12 для повышения чувствительности, вывод второго гальванического источника питания 17, вход второго электронного блока 18 определения наличия напряжения и антенну 9.

В частном случае конструктивного исполнения указателя при касании контакта 10 повышения чувствительности цепь протекания тока утечки замыкается через вывод 12 для повышения чувствительности, выход второго электронного блока 18 определения наличия напряжения, вход второго электронного блока 18 определения наличия напряжения и антенну 9.

В частном случае конструктивного исполнения указателя при касании контакта 10 повышения чувствительности, соединенного с антенной 9 через вывод 12 для повышения чувствительности и вход 13 второго блока 11 индикации наличия напряжения, осуществляется электрическая емкостная связь антенны 9 через тело человека с «землей». В этом случае функции электрической емкостной связи с токоведущими частями электроустановки осуществляют конструктивные элементы второго блока 11 индикации наличия напряжения. По мере приближения указателя к токоведущим частям емкостной ток, протекающий по цепи «токоведущие части электроустановки» - «второй блок 11 индикации наличия напряжения» - «вход 13 второго блока 11 индикации наличия напряжения» - «антенна 9» - «контакт 10 повышения чувствительности» - «тело человека» - «земля», увеличивается и достигает порогового значения срабатывания второго блока 11 индикации наличия напряжения.

Чтобы определить наличие напряжения на проводах ВЛ с поверхности земли, указатель удерживают за рукоятку 3, направляют рабочей частью 1 указателя в сторону проводов ВЛ и прикасаются незащищенной кожей к контакту 10 повышения чувствительности. Под действием электромагнитного поля ВЛ, находящейся под рабочим напряжением, через второй блок 11 индикации наличия напряжения и тело человека протекает емкостной ток утечки от проводов ВЛ на «землю». При достижении емкостным током порога срабатывания второго блока 11 индикации наличия напряжения формируется сигнал наличия напряжения. Отсутствие срабатывания второго блока 11 индикации наличия напряжения не гарантирует отсутствие напряжения на проводах ВЛ.

Для определения наличия/отсутствия на каждом проводе ВЛ осуществляют подъем на опору ВЛ и, удерживая указатель за рукоятку 3, касаются провода В Л контактом-наконечником 5. При этом рукоятку удерживают так, чтобы обеспечить отсутствие электрической связи между телом человека и контактом 10 повышения чувствительности. Если провод ВЛ неизолированный, то при наличии напряжения на проводе электрический потенциал с контакта-наконечника 5 по проводнику 8 поступает на вход 7 первого блока 6 индикации наличия напряжения, который, в случае превышения напряжения допустимого уровня [3] срабатывает и формирует сигнал, информирующий работника о наличии напряжения на проводе ВЛ. Отсутствие срабатывания первого блока 6 индикации наличия напряжения свидетельствует об отсутствии рабочего напряжения на проводе ВЛ.

При наличии рабочего напряжения на проводе ВЛ, как в случае неизолированного провода, так и в случае изолированного провода, под действием электромагнитного поля, создаваемого ВЛ, протекают емкостные токи утечки, часть из которых замыкается через антенну 9 и второй блок 11 индикации наличия напряжения, который срабатывает и формирует сигнал наличия, информирующий работника о наличии напряжения на проводе ВЛ. Об отсутствии напряжения на изолированном проводе ВЛ свидетельствует отсутствие срабатывания второго блока 11 индикации наличия напряжения.

В частном случае конструктивного исполнения указателя напряжение с входа 7 первого блока 6 индикации наличия напряжения поступает на вход первого электронного блока 17 определения наличия напряжения, что в случае превышения определенного порога [3] вызывает его срабатывание и формирование сигнала наличия напряжения на входе первого оптического индикатора 18. Питание первого электронного блока 17 определения наличия напряжения электрическим напряжением, необходимым для его работы, обеспечивает первый гальванический источник питания 16. При поступлении соответствующего сигнала на вход блока 17 определения наличия напряжения первый оптический индикатор 18 формирует световой поток, который поступает через окно 12 для оптической индикации напряжения на отражатель 21, направляющий световой поток в сторону рукоятки 3 таким образом, чтобы оптический сигнал наличия напряжения был хорошо виден работнику. Затенитель 20 обеспечивает достаточную видимость оптического сигнала наличия напряжения даже при высоком уровне освещенности рабочей зоны.

В частном случае конструктивного исполнения указателя, при дистанционном определении наличия напряжения, по мере приближения указателя к токоведущим частям электроустановки емкостной ток, протекающий по цепи «антенна 9» - «вход 13 второго блока 11 индикации наличия напряжения» - «второй электронный блок 18 определения наличия напряжения» - «цепи питания второго электронного блока 18 определения наличия напряжения» - «земля», увеличивается и достигает порогового значения срабатывания второго электронного блока 18 определения наличия напряжения, который формирует сигнал о наличии опасного напряжения на входе второго оптического индикатора 19. Питание второго электронного блока 18 определения наличия напряжения электрическим напряжением, необходимым для его работы, обеспечивает второй гальванический источник питания 17. Второй оптический индикатор 19, установленный в торцевой части 24 рукоятки 3, создает световой поток, направленный вдоль оси рукоятки 3, таким образом, чтобы оптический сигнал наличия напряжения был хорошо виден работнику.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Патент на изобретение RU 2042996 С1. Устройство для сигнализации об опасном приближении к токоведущим частям электроустановок МПК: Н02Н 5/12.

2. Гусев Ю.Н., Ушанов В.П. и Чесноков Н.М. Средства и устройства безопасности для работ в электроустановках. М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 12-15.

3. ГОСТ 20493-2001. Указатели напряжения. Общие технические условия. Издание официальное. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. 2004, с. 3.

Claims (5)

1. Однополюсный указатель высокого напряжения многофункциональный, содержащий рабочую часть указателя, изолирующую часть указателя и рукоятку, отделенную от изолирующей части указателя посредством ограничительного кольца, причем рабочая часть указателя снабжена контактом-наконечником и первым блоком индикации наличия напряжения, вход которого подключен к контакту-наконечнику, отличающийся тем, что рукоятка снабжена вторым блоком индикации наличия напряжения, контактом повышения чувствительности и антенной, которая соединена с входом второго блока индикации наличия напряжения, причем второй блок индикации наличия напряжения снабжен выводом для повышения чувствительности, который соединен с контактом повышения чувствительности.

2. Указатель по п. 1, отличающийся тем, что второй блок индикации наличия напряжения содержит второй гальванический источник питания, второй электронный блок определения наличия напряжения и второй оптический индикатор, вход которого подключен к выходу второго электронного блока определения наличия напряжения, вход которого образует вход второго блока индикации наличия напряжения.

3. Указатель по п. 2, отличающийся тем, что во втором блоке индикации наличия напряжения вывод для повышения чувствительности соединен с выводом второго гальванического источника питания.

4. Указатель по п. 2, отличающийся тем, что во втором блоке индикации наличия напряжения вывод для повышения чувствительности соединен с выходом второго электронного блока определения наличия напряжения.

5. Указатель по п. 1, отличающийся тем, что во втором блоке индикации наличия напряжения вывод для повышения чувствительности соединен с входом второго блока индикации наличия напряжения.