Способ контроля защитных свойств экранирующего комплекта одежды

 

Изобретение относится к индивидуальным средствам защиты от влияния электрических полей электроустановок сверхвысокого напряжения. Целью является расширение функциональных возможностей . Цель достигается тем, что при определении защитных свойств экранирующего комплекта одежды путём измерения контролируемой величины и сравнения ее с эталонным значением, в качестве контролируемой величины выбирают энергию электрического поля, поглощаемую телом человека, находящуюся в экранирующем комплекте одежды, определяемую по приведенной зависимости. 7 ил.

Ы 1781850 А1 (я)5 H 05 F 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (57) Изобретение относится к индивидуаль(21) 4841490/21 (22) 19;06.90 (46) 15.12.92, Бюл. М 46 ным средствам защиты от влияния электрических полей электроустановок (71) Винницкий политехнический ийститут.,:: сверхвысокого напряжения. Целью являет(72) В.M.Кутин и Е.А.Бондаренко Ся расширение функциональных возможно(56) Комплект индивидуальный экранирую- - стей. Цель достигается тем, что при щий для защиты от электрических полей определении защитных свойств экранируюпромышленной частоты. Общие техниче-: щего комплекта одежды путем измерения ские требования и методы контроля, ГОСТ контролируемой велйчины и сравнения ее с

12.4;172-87. - - .: .: . .: .. . эталонным значением, в качестве контролиАвторское свйдетельство СССР

N. 1196782, кл. 6 01 R 31/02, 1985. руемой величины выбирают энергию электрического поля, поглощаемую телом

-(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗАЩИТНЬ!Х ." человека, находящуюся в экранирующем

СВОЙСТВ ЭКРАНИРУЮЩЕГО КОМПЛЕК- комплекте одежды, определяемую по при. ТА ОДЕЖДЫ . веденной зависимости. 7 ил, комплекта на величийу напряжейности электрического поля с экранирующим комп. Изобретение относится к области производства индивидуальных средств защиты от влияния электрических полей электро- лектом, выбирают наименьшее значение и сравнивают с нормированным установок сверхвысокого напряжения и может быть использовано для определения По второму варианту осуществляют защитных свойств экранирующего комп- только измерение напряженности электри. лекта одежды в процессе его эксплуатации. ческого поля на поверхности манекена, одеИзвестен способ контроля защитных того в защитный комплект, и сравнивают размещения датчиков напряженности алек- . ализации требуется специальный испытатрического nonsi" на поверхности манекена тельный стенд, он может быть использован из электройроводящего материала близкой для контроля защитных свойств только при проводимости тела человека и измерений изготовлении экранирующих комплектов и напряженности электрического поля на по- . не обладает высокой точностью

СОН)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

: свойств экранирующего комплекта одежды, заключающийся в определений коэффициента.снйжения йапряженности искусственно созданного электрического поля, путем верхности манекена без защитного комплекта одежды и с защитным комплектом одежды. После этого для каждого датчика определяют коэффициент зкранирования путем деления напряженности поля без максимальное, зафиксированное датчикаМи, значения с нормируемой величиной.

Такой способ контроля защитных свойств имеет ряд недостатков. Для его peДействительно, реальные электрические поля, существующие в месте произвбдства "работ под напряжением, отличаются от искусственно созданного.

Напряженность электрического поля зави178.1850. сит:от"положения тела человека (манекена) лект одежды и находящегося под потенциа : по отношению к источнику электрического лом электроустановки, автоматического выполя и размеров человека. Поэтому при из- . численйя энергии электрического поля, менении его положения и размера отноше- . поглощаемой телом человека, находящегоние напряженностей в фиксированных 5 ся в экранирующем комплекте одежды, точках без костюма и с костюмом на челове- сравнении его значения с нормируемым и ке (манекена) может изменяться на поря- подачу звукового и светового сигнала в ciiypoe -":. :.-:- -, чае превышения нормируемого значения.

Наиболее близким по Технической сущ- Действительно, наиболее точное предности является способ, заключающийся в 10 ставление о защитных свойствах экранирую-, определениикоэффициентаэкранирования щего комплекта одежды можно получйть

t. путем измерения тока, стекающего с мане- непрерывно контролируя энергию, поглокена из электропроводящего материала, щаемуютеломчеловека, находящегося вре- . изолированного от земли, помещенного в альной производственной обстановке и

- искусственно созданное электрическое по- 15 выполняющего свои функциональные обяле без экранирующего комплекта и тока, занности. стекающего с манекена, на который надет Способы оценки защитных свойств поэкранирующий комплект одежды. Коэффи- зволяют определить защитные свойства циент экранирования определяют как отно- одежды при ее изготовлении, Однако зашение токов, стекающих с манекена без 20 щитные свойства одежды в процессе выполэкранирующего комплекта одежды ис наде- нения работ под напряжением могут тым экранирующим комплектом одежды. существенно изменяться. В результатедви. Результат вычисления сравнивают с нор- жения электромонтера, работающего под мируемым значением, напряжением, изменяются размеры элеПо сравнению с предыдущим данный 25 .ментарных ячеек и сопротивление контакта метод позволяет получить более точные ре- между токопроводящими нитями материазультаты, поскольку ток (заряд) является ин- ла, из которого изготовлен костюм, возникатегральной ха ра кте р исти кой ют обрывы нитей, окисление проводников. электрического поля. Известные способы предполагают опредеНедостатком данного метода является 30 ленное положениетелачеловека(манекена) то, что его нельзя использовать для опреде- по отношению к источнику электрического лениязащитныхсвойстводежды в процессе поля, в процессе выполнения работы человыйолнения работ под напряжением, где века может занимать различные положения, .условия эксплуатации существенно отлича- при этом также изменяются защитные ются от стендовых. 35 свойства одежды. При стендовых испытаниВ процессе эксплуатации экранирую- яхучитываетсясреднййчеловек(рост1.7м, щих комплектов одежды могут резко изме- вес 71,9 кг) в реальных. условиях его размениться их защитные свойства, В результате ры могут быть другими. Эти способы также движения элетромонтера, работающего под не учитывают" фактор времени пребывания напряжением, изменяются размеры эле- 40 человека в электрическом поле, одетого в ментарных ячеек и сопротивление контакта коствм с определенными защитными-своймежду токопроводящими нитями материа- ., ствами. . ла, из которого изготовлен костюм, возни-: В предлагаемом способе осуществляет- ...

: кают обрывы нитей, окисление ся непрерывный контроль величйны тока, проводников. В связи с этим существует 45 стекающего стела человека, его рости вес, необходимость непрерывно контролиро-. по значению которого автоматически вычис. вать его защитные свойства в процессе вы- ляется энергия, поглощаемая телом человеполнения работ под напряжением ..ка. Это позволяет учесть изменение.

Целью изобретения является расшире- защитных свойств одежды в процессе ее ниефункциональных возможностей и повы- 50 эксплуатации, что является новым свойст шение точности определения защитных вом способа, обеспечивающим более высосвойств одежды. кую точность определения экранирующйх

Поставленная цель достигается тем, что способностей защитной одежды и расширяспособ контроля защитных свойств экрани- ющее его функциойальные возможности. рующего комплекта, заключающийся в изме- э5 На фиг. 1 приведена структурная схема рении тока и сравнении с нормируемым устройства, реализующая предлагаемый значенйем предусматривает: измерение ро- способ; на фиг.:2 — принципиальная схема ста, веса тела человека без экранирующего датчика тока, стекающего с тела человека; комплекта одежды, тока, стекающего с ног на фиг. 3 — принципиальная схема компен- человека, одетого в экранирующий комп- сационного измерительного трансформато1781850 ра; на фиг. 4 — зависимость допустимого вход которого подключен к выходу преобвремени пребывания человека в электриче- разователя 27 величины напряжения в часском поле от уровня мощности, поглощае- тоту, а второй на выход компаратора 22, мой телом человека; на фиг. 5 — расчетная логический элемент 29 ИЛИ, первый вход модельтела человека вэкранирующем ком- 5 которого подключен к выходу счетчика имплекте одежды: на фиг. 6 — расчетная мо- пульсов 28, а второй к выходу компаратора дель для определения свойств сетчатой 24, блок сигнализации 30, вход которого оболочки; на фиг, 7 — расчетная модель для подключей через канал связи 31 к выходу определения энергии, поглощаемой телом логического элемейта 29. В качестве первой человека.. 10 эталонной величины напряжение пропорустройствосодержитдатчиктока1, сте- циональное мощности 1,2 ° 10 Вт, в качесткающего с тела человека, состоящий иэ двух ве второй эталонной величины выбирается одинаковых трехслойных носков 2, внутрен- напряжение,пропЬрциональное мощности ний 3 и наружный 4 слой которых выполне- 20 ° 10 Вт, в качестве третьей эталонной ны из электропроводящей ткани с 15 величины выбирается йапряжение пропорГ контактными выводами 5, 6 и 7, 8 в виде циональное мощности 30 ° 10 Вт, значения электропроводящего токопровода, а Сред- которых определены в соответствии с ГОСТ ний слой 9 из изолированной ткани, блока 12.002-84. вычисления энергии 10, поглощаемой телом 20 Для теоретического определения энерчеловека, состоящего из компенсационного гии, поглощаемой телом человека, введены

: измерительного трансформатора 11; для общепринятые допущения: преобразованияисуммированиятоков,сте- заменим экранирующий комплект кающих с ног человека, выполненного в ви- . одежды и тело человека равнозначным им де четырехобмоточного трансформатора 12 25 по высоте и объему вытянутыми эллипсоисдвумя одинаковыми первичными обмотка- дами вращения с полуосями а, а b>. bz. c>, ми 13, 14, подсоединяемых к контактным сг(фиг,5); выводам датчиков тока 2, соответственно 5; наружный эллипсоид выполнен в виде

6 и 7, 8 усилителя переменного тока 15,,сетчатого экрана с размерами ячеек I и равыход которого подключен к третьейобмот- 30 диусом проводников г, ке 16 трансформатора 12, последовательно материал эллипсоидов принимается одс которой. включен резистор 17. с которого . нородным с электропроводностью: снимается напряжение пропорциональное для наружного, равногоэлектропроводтоку, стекающему с тела человека, являюще- . ности токопроводящего матерйала, из котоеся выходным сигналом"датчика тока 11, а 35 рого изготавливается защитный комплект выход усилителя 15 подключен на четвер- одежды; тую обмотку 18 трансформатора 12, квадра- для внутреннего равной средней электтора тока 19, стекающего с.тела человека, ропроводимости тела человека оь, диэлектвыход которого подключен на выход ком- рическая проницаемость тела человека ;ь. пенсационного измерительного трайсфор- 40 Определим экранирующую функцию матора 11, выпрямителя 20. сетчатой оболочки; предположив, что внутпреобразующего величину этого тока, вход реннего эллипсоида нет ie поле внутри одкоторого подключен на выход квадратора нородное и равняется Е .

10, делителя 21, первый вход которого под- Так как толщина сетчатого экрана ключен к выходу выпрямителя; второй — А 45 (Л (< 0,1 ец )значительно меньше расявляется задающим параметры тела челове= стояния от наружной оболочки до центра ка и является третьим входом блока вычис- системы координат, то решать данную задаления 10, компараторов 22. 23, 24, чу целесообразно без подробного исследопредназначенных для сравнения входной вания электромагнитных процессов в величины с первой, второй и третьей эта- 50 самой сетчатой оболочке. Сетчатый эклонной величиной, вход каждого из которых ран заменяется .эквивалентным ему подключен к выходу делителя 21, функцио- сплошным экраном с использованием нального преобразователя 25,.вход которо- приближенных граничных условий на го подключен на выход делителя 21, разделяющей поверхности. При таком аналоговый ключ 26, первый вход которого 55 подходе задача сводится к .скалярной: подключен к выходу функционального пре- должны быть решены уравнения Лапласа образователя 25, а второй на выход компа- для скалярных электрических потенциаратора 23, преобразователя напряжения в лов Q и Vj при соответствующих грачастоту27, вход которого подключен к выхо- ничных условиях и регулярности ду компаратора 23 и на выход аналогового решений в бесконечности. ключа 26, счетчик импульсов 28, первый

1781850 8 (p) (о) (е) (е), jl) (il

=K Ynp ) 9 =Z Vnp)Y .Z Vnp

p=o,Ь,с, р=а,b,c, р=с,ь,с, Определим постоянные интегрирова- ния с учетом граничных условий для сетки из непараллельных и непрямолинейных проводников, расположенных на неплоской поверхности, используя условия р КгсНчцгаб (Ф) — М ) ) + qrad Ктргас) (Ч ()» ф!) 1 а (ly(o) + Ч)(е) ) - р) где Ill — внешйяпя йормпаль к поверхности сетчатого экрана, Кг — сопротивление сплошного тонкостенного экрана связанное с параметрами сопротивления эквивалентного ему сетчатого экрана. аМ ) àq4) — — /Я, =11 — д — IА =11, (8)

При Ку =солана условие,(7) преобразования в системе координат il,„и, р к виду: к а„ d(y v<"II . (v п>1l

f$.ë, Ь Е.аа Ь

С учетом, того что ).— — — )i- — — ))У (10) а b>h< à 3 h>h>

Эр Ьр ар а Ья Ээ 7 и сплошные тонкостенные экраны, ограниченные полными координатными поверхностями, удовлетворяют условию

hg=1; ()() =о (11) а выражение (9) можно запиСапть с по- мощью уравнейия поверхносптнйх гармоник в виде; (12) где m-A(n+1) .

Второе граничное условие в координатах л,,pc, будет иметь вид а ч(е а ч(}) А =ib — о — /Я = il> ° (13)

Д иэ:

Скалярные потенциалы определяются в виде

У =М )+9 )1. Ч =Ч()+Ч((),(1) где Ч- ° — скалярный электрический потен- 5 циал исходного поля. ч)() 1 ()

), Ч- ) — скалярный электрический потенциал возбужденных полей перед и за экраном, Уравнение Лапласа в эллипсоидальных координатах A,,„и,р для любой области (г пространства имеет вид: лч — а((л) )+

4 т®пЯ

„ ((и)- -)+ (() ) =о,(г)

1 а ач 1 ач где f(S)= (S+a 1)($+Ь2ф$+с2q). з* = Х», и, р ,hg, Ь и, h y — коэффициенты Ламе йаходятся2

2 f () )

Координаты „й, v (il > — С1, a > — b2, w > — а ) связаны с декартовыми координатами следующим 3р соотношениями: . а, (а +4)(сР+p)(a +М

Х (сi +Ь ) (а -с+) (b+Я(Ь i(u)(b +g) . (3) 35 (У са)(У (;(г) р (с i Ц (с + {() (с + )

Если решать уравнение (2) методом раз- 4О деления переменных, т.е. в виде произведений %=A,(il) М(,й) N(1 ), то для функций Л(il), М(и) и N(v) получится три однотипных уравнения: б2S 1 1 1 1 45 б7 2 $+а2 S+b S+ñ2)

RS п{п .1}Я+ К

4f (S) где S= 1, M, N . S=-A,,и,), . n — целое 50 положительное число n=0, 1. 2, ..., К вЂ” некоторая постоянная.

С учетом (4) и симметрии отдельных компонентов поля относительно плоскостей X, Y;

V,2 и Z„X решения уравнения Лапласа (2) для 55 потенциалов Чър,тьр < Чъ, целесообразно представить в виде:

Чпйр) = Сор Рпр (Л,) Fnp (и ) Fnp (1 ) театр. = Anp Fnp ({ ) пр (,и ) Fnp () %ф Вор Рпр (А) Епр ()}) F„p (y) (5) где р-а, Ь, с; Cnp — известная постоянная источника напряженности электрического тока, Апр, Впр- постоянные интегрирования определяемые из граничных условий, Fnp(il) и Pnp(A, ) — координатные функции по А первого и второго рода:

Рпрф+О; Pnp(l ), Fnp(l)=Pi Fnpf)

1781850

10 а1 b1 c1 d S (s+р )r(s) — коэффициент деполяризации вдоль оси вращения.

В частности, после интегрирования (26) при a>b>c получаем: а,Ь,с, "0,*t е с, (Р(ер,М-E((p Ч) (27)

К/ о,-с,, -6(ср,Ц. с

Р((р.

Для n=1. m=-2.:.: -: ::- (30)Для низкочастотного поля сопротивле25 ние сплошного тонкостенного экрана экви: валентное сетчатому экрану согласно равно (AnpFnp(L1 ) BnpPnpg1 )Fnp(1 )Рпр ))=

h 10 ..1 — „- cP пр(r(i)+AF pp(p(p ) л Епр(о )Fpp(р ) (15) (28) Кг = — t In (— ) — 1,84 ) (1 + Fr) =. const

21 1

ИЕо . rp (31) где Fz — функция, зависящая от степени по : верхностного эффекта и. определяется в вй35

F =f(q)/(4ë In (I/(2ë d )), -(32) о при у= оо

f(g)= -(I/g2) для малЫх g 1приу ф оо

40 . - 1 — 1)/g для больших g

g= - — коэффициент, зависящий от степени поверхностного эффекта, го — радиус проводнйков, из которых изго45 товлен сетчатый экран; у — электрическая проводимость- экрайа" . ."

С учетом (21-25, 30, 31, 32) выражение (21) для коэффициента экрайировайия по осям эллипсоида прир)1ет вид:

Г, (),1 РаР(/(»1 h()4

К Я,ю)п(Г, (ЦРа (Ц Г, ЩР, /,1 (21) (22) (23) коэффициенты деполяризации Np будут иметь вид: 55

Рpp(S)p1ð($) — -а-.— . (24)

2N (25) Подставив в (12), 13) выражение для потенциалов»(йр), рпр), »n/pI; ". определим постоянные интегрирования:

Впр=дпр Р

Fn1 Л1 (14)

Рпр 1

4Ъ NKg(Спр Рпр (k )+

m An 6п 1

Р ð (й1 )

+ Anp Fnp (k ),.... - (16) где

Ьпр = Fnp (Л1 ) Рйр (Л1 ) Fnp (Л1 ) Рпр (4 ) — опреднеритель Воонс кого

"пр (Ро t/)(il) ре рр* (реер(М) )

Ео(. (.np Kg h П2Ьnp+ F„p(Э») p„p(%е) ) ре, :(18) рр ррр F()p. .Зная постоянные Апр Впр, Спр определим экранйрующую функцию по пространственным гармоникам вйутри экрана:"

/е.т/ /Е,ppppp„»/ / p а„/ ()р) (.,(.,)РIeih.) Р Е М4 .Е 3 . (2)

Преобразуем вырапжейие (20) к более .. удобному виду. Функции Ламе и второго . рода для координат А, р, 1/ степени п=1 равен;

F1cp(S)= S+l .

PP1р(8)=Р1р (З) Р1р(S) f(S) где S= А,,и, 1/; P=ai, b1, с1.

F 1p(S)= — -:=-В

1 S+ р или Pip(S) и Р 1p(S) выражение через

+, . (3 3 )

«О "р1

И е i ее(е (— „(-

35 (37) (39) Е2(40) Огеоег Ег (41) С учетом (35) где р-а, К с.

- Напряженность электрического поля

Ео, действующую на сетчатую оболочку; можно разложить по осям Х, У, 2, тогда напряженность электрического поля внутри 5 экрана будет определятся выражением

Eta KaEox/ +/KbEoy/ +/KeEoz/, (34)

2 2 где Ка, Kb, Ко — коэффициейты экранйрова- 10 ния по осям. для случая, когда на чвелбйеква в экранирующем комплекте действует только составляющая Еох, Coz, Еоа-О, то напря-. женность электрического поля внутри эллипсоида будет равна, 15

l Ь IKa I Eox I> .. (35) c учетом (33) / ., (36) . вр(ь(— „1-рвр1(р рр1(в,+рр где Na- коэффициент поляризации. определяемый из(27).Найдем теперь выражения для тока Ь и 25 энергии Wh. которую. получит человек, нахо дящийся в защитной одежде в электрическом поле с напряженностью Ео при условии, что напряженность внутри равна Ei (фиг.3).: .. 30

С учетом принятых допущений напря- женность электрического поля внутри 2-го

::эллипсоида эквивалентного по обьему телу человека равна;

Е(- 4-1-(Рг Na)/ßî. где Рг - поляризованность диэлектрика

Pr о (оо и-1) е„ . (38)

Na2 - коэффициент деполяризации 40

"внутреннего эЯлипсоида вращеййя

Йа2 — (ln — — 1 ) .

Ь2 2 а2

Я b2

Подставив (38) в (37) получим:,, Е .50

Электрическое смещение в диэлектрикв

Ка Еох

Ег = + " „. (42)

Согласно постулата Максвелла заряд, индуктированный на эллипсоиде:

a=Ô0 32, ° (43)

rAe S2 — площадь поверхности внутреннего эллипсоида, D> — внешняя нормальная составляющая вектора электрического смещения.

Подставив (41) в (43) получим (44) ° и

С учетом того, что у проводящего материала г- оо и выполнив интегрирование по площади основания эллипсоида $=nb22СЬ= Е1 8o, . (45)

Выражение для тока, протекающего через человека одетого в экранирующий комплект. одежды а С а © g /kQEa/Co в в

Я.аг, ° .. Ь

Ь . (46) где Ка - определяется из (33); а2 — длина большой оси внутреннего эллипсойда;

b2 — длина малой полуоси эллйпсоида.

Получим выражение для энергии, поглощаемой телом человека:

Whj NhPt -": ", . (47) где j — плотность тока в эллипсоире;

Чь — его объем, Чь=4/3 л а b2;

p — удельное сопротивление тела человека;

t — время нахождения человека в электрическом поле, Полагая с некоторым допущением, что

8= b и сучетом(46) йолучим:

@ 4 q tp 4, Фа,Ь,оРЕ,В Е,!

I а "а (48)

Выражение для энергии, поглощаемой телом человека, можно представить в более удобной форме, Учитывая то, что

b2 =3/4 где Р— вес тела человека; уп — объемная плотность тела человека, кг/м .

Из (48) имеем ррвв в.рврррв — 1 В4,,, Учитывая то, что рост тела человека равен ah-2а2, сопротивление тела человека определяется как

13

14 имеем

Wt=I tRt t ° напряжение, таким образом, чтобы величи=4 9pь p— на тока была равна 300 мкА, а на вход А, представляющего собой переключатель подают сигнал, соответствующий отноше(49) 5 нию рос а и среднего веса человека аь=1,7 м, Р=71,9 кг соответствующего на переключатеh=1050 кгlм, то з

Для человека можно принятьу=2 Ом м ле 1. При правильном Функционировании устройства через 10 мин на выходе блока сигнализации должен йоявиться световой и а .

10 звуковой сигнал, Rt,=933„5 а; Определяют действительный рост челор века аья и его вес Р 1определяют отношение

2 а ng 71,9/(1,7)2 Pg, значение которого устаууь=933,5 —: >ь2 1= К )ь2 <. (50) навливают на переключателе (вход А). а р Э - : - " 15 Электромонтер, выделенный для рабогде а 1 — рост человека в м; ..: .. ты на потенциале электроустановки,одевает

Таким образом, энергия,"поглощаемая . пояса на талии блок вычисления мощности телом человека, позволяет непферь1вно кон- 10, поглощаемой телом человекам. Подсоетролировать защитный свойства экраниру- 20 диняет выводы носков датчика тока 5, 6 и ющего комплекта одежды в процессе ее 7, 8, выполненные в виде токопроводящиц эксплуатации. своевременно обнаружить" . экранированнйх лент к riepвому и второму изм изменение его свойств. Более точно учесть входам блока 10. Одевают акра и ий енения коэффициента экранирования в комплект одежды для работ под йапряженизависимости от положения электромойтера" 25 ем, выполненного, например, в виде комбипо отношению к источнику электрического незона с капюшоном, ботинок и поля, выполняемых функций на рабочем ме- экранирующих перчаток. С внутренней стосте, геометрических размеров тела челОве - роны капюшон укрепляют блок сигнализа. ка, времени его и ебывания р р бывания в ции 30 и с помощью токопроводящей электрическом поле.— 30 экранированной ленты 31 соединяют его

Допустимое значение мощности рассе- вход с выходами блока 30. Блок 30. к епляиваемой в теле человека под действием . ют на уровне глаз, Электромонтера доставу ыполнения ремонтных работ. электрического поля может быть определе- ляют к месту выполнения б

-" При нахождении человека в экранируюно по формуле

4Фад pv E. Е „35 щем комплекте одежды в электрическом йоfle, через тело человека постоянно будет проходить ток, значение которого при про10-12 . 2 2 где а = т — угловая частота с- f=50 чих равных условиях зависит от защ ц; Я =, cD/м; Na=b2 /а2 (In свойств одежды. Поскольку комбинезон, 2 а2 — 1 ) —. коэффициент деполяризации 40 пеРчатки экРаниРУюЩего комплекта с внУтb2 реннеи стороны содержит изолирующую гиэллипсоида вращения вдоль "оСи ai. " : гиеническую прокладку, а внутренней слой

Сучетомпараметровсреднегочеловека носков 2 выполнен токопроводящим, то аь=1,7 м, b2=0,14 мЯ=2 Ом м и допустимых весь ток It, стекающий с тела человека, бузначений Ео и времени пребывания челове- 45 .дет поступать на входы компенсационного ка в электрическом поле установлеййых- трайсформатора 11. При этом на вход перГОСТ 12.002 — 84 допустимые значения мощ- вичной обмотки 13 будет поступать ток Ih, а ности Pheon и знеРгии Wtpon поглощаемые на входдРУгой14,— It2. Ток Igq в обмотке 13 человеком имеют значения,— указанйые в -" трансформатора 11 создает магнитный поУ таблице. - 50 ток, а ток It2 в обмотке 14 создает магнитстройство,реализующееспособ, рабо- . ный потокф . Ток обратной связи Ipg, тает следующим образом. образуемый выходным напряжением Одс

Перед началом работы на потенциале усилителя переменного тока 15 протекает провода производят проверку функциони- по обмотке обратной связи 16 и резистору рования. Устройства. Для этого к нему под- 55 17, создавая поток обратной связин, наключают источник питания аккумуляторйую " правленный при соответствующем подклюбатарею 0=9В, входы блока10соединяют5 Чении обмоток 16 и 18 встречно потоку с 7 и 6 с 8 и от построенного йсточника с Ф=Ф1 +Ф2, Разность потоков частотой 50 Гц подают на них регулируемое Ф = Ф + Ф2„представляет собой резуль15

1781850

16 тирующий поток в магнитопроводе, наводит

ЭДС во всех обмотках, в том числе и в обмотке 16. ЗДС обмотки 16 усиливается уси-. лителем 15, создавая напряжение U c и ток ос

Выходное напряжение, снимаемое с резистора обратной связи 17. может быть определено как ос и 11+ г

Ueexloc Roc где и= - = - — коэффициент трансфорvA Nb

Ж Жг мации;

%1 =Юг — количество витков обмоток 13 и 14; ٠— количество витков обмотки 16; е— погрешность трансформатора тока.

Таким образом, величина выходного напряжения пропорциональна току, проходящему через тело человека, находящегося в электрическом поле промышленной частоты. Кроме этого датчик тока обеспечивает гальваническую развязку цепей и усиление сигнала, что позволяет повысить помехоустойчивость измерительной системы.

Далее сигнал поступает на вход квадра-, тора 19, где он возводится в квадрат и поступает на вход выпрямителя 20.

Выпрямительный сигнал поступает на первый вход делителя напряжений 21, принципиальная схема которого может быть выполнена аналогично усилителю с управляемым коэффициентом усиления. На втором входе А делителя напряжений 21 устанавливается коэффициент передачи Кд равный; а,а 71.9 . (1,7 ) Род который определяется с учетом роста алло реального человека, находящегося в защит, ном комплекте в ЭП, и его веса Phg.Далее сигнал поступает на входы компараторов 22, 23, 24 и функционального преобразователя 24. Работа. устройства будет зависеть от значения мощности,рассеиваемой в теле человека Ph=KA lt . Если значение Ph<1,25 Вт.10, то компараторы не срабатывают, Есл 1,25 Вт.10

Сигнал с выхода делителя 21 поступает также на функциональный преобразователь, который реализует зависимость показанную на фиг, 7 от значений 1,25 10 Вт<Р

20

30 ки времени

15 пом) повышейную точность оценки за счет.

55

2а 10 Вт аппроксимацией последователь-т ных прямолинейных отрезков, имеющих различный наклон.

Напряжение с выхода функционального преобразователя 25 поступает на вход аналогового ключа 26 и практически без искажений поступает на вход преобразователя

27 напряжения в частоту по линейному за. кону. Частота импульсов будет определяться величиной сигнала на входе преобразователя 26, который заполняется, например, за время тэяп 16384 Т, где Т— период между импульсами.

После подсчета импульсов, на выходе счетчика появляется логическая единица, которая проходит через логический элемент

ИЛИ 25 и запускает блок сигнализации 30.

Если значения мощности находятся в пределаХ 20.10 Вт<Р/ 7<30.10" Вт, то запускается компаратор 23,с первого выхода которого поступает сигнал на уп равляющий вход аналогового ключа 26 и отключает et o, а со второго выхода компаратора 23 сигнал поступает на вход преобразователя напряжения в частоту 27 такой величины, чтобы счетчик импульсов 28 заполняется за время

10 минут. При Ph>30 Вт.10 срабатывает компаратор 24 и через логический элемент:

29 запускает сигнальный орган без выдержПри плавном изменении значений 1;25р

10 Вт<Р ".30.10 Вт последовательно сра- батывают компараторы 22 и 23,запускают . счетчик импульсов, количество импульсов, заполняющих счетчик будет зависеть от длительйости существования того или иного значения Ph и соответСтвующего ему напряжения. Счетчик .будет суммировать импульсы от. последовательно работающих компараторов.

Использование предложенного способа контроля защитных свойств экранирующего комплекта одежды обеспечивает по сравнению с известным способом (прототиучета реальныхусловий, при которых выполняются работы под напряжением, позволя- .. ет непрерывно контролировать защитные, свойства экранирующего комплекта одежды в процессе ее эксплуатации, что позволяет оценить его работоспособность, запас работоспособности и установить точно момент перехода в неисправное состояние. В целом предложенный способ позволяет существенно повысить безопасность работ и улучшить условия труда персонала в электроустановках сверхвысокого напряжения.

Формула изобретения.

Способ контроля защитных свойств экранирующего комплекта одежды, заключа1781850

17

Wh ort10 Ж

P on 10 Bт

Ео КВ/м

П уме

t on ин

1,25

5

1

1 о

1, ющийся в измерении тока, стекающего с объекта, находящегося в электрическом поле, и сравнении контролируемой величины с нормируемым значением, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет повйшения точности определения защитных свойств экранирующего комплекта одежды, в качестве контролируемой величины выбирают энергию электрического поля, поглощаемую телом человека, находящегося в экранирующем комплекте одежды, по следующей зависимости:

ЧЧЬ="э Кэр Я t, а где ati — рост человека, м;

P — вес человека, кг:

Ь вЂ” ток. стекающий с человека, А:

t — время нахождения человека в электрическом поле; час

l4 â€,коэффициент, равный 933,5 Ом кг/м2

Фиг. 5.

I

I /

I

l

1781850

// c 5 8у

Puz У

1781850

l ! !

/

l Фиг. 5.

Фиг. 6..Фиг 7

Составитель В.Кутин

Техред М.Моргентал

Корректор А,Мотыль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4283 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5