способ определения наличия или отсутствия напряжения в действующих электроустановках

Формула изобретения

Способ определения наличия или отсутствия напряжения в электроустановках, заключающийся в том, что осуществляют контроль наличия или отсутствия переменного напряжения в токоведущих частях контролируемой электроустановки, в процессе которого преобразуют величину переменного напряжения в токоведущих частях данной электроустановки в сигнал постоянного тока, на основании которого судят о наличии или отсутствии напряжения в токоведущих частях контролируемой электроустановки, отличающийся тем, что контроль наличия или отсутствия переменного напряжения в токоведущих частях контролируемой электроустановки осуществляют непрерывно, при этом полученный сигнал постоянного тока преобразуют в сигнал для беспроводной передачи, несущий фиксированную кодовую последовательность, который передают на N приемных устройств, в которых сравнивают принятую кодовую последовательность с дополнительно заданной фиксированной эталонной кодовой последовательностью, при совпадении кодовых последовательностей в каждом приемном устройстве формируют управляющий сигнал, который подают на элементы индикации и подтверждают наличие напряжения, при несовпадении кодовых последовательностей управляющий сигнал не формируют и индикацию не производят.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в целях повышения электробезопасности при выполнении работ в электроустановках напряжением свыше 1000 В промышленной частоты при дистанционном определении наличия или отсутствия переменного напряжения на токоведущих элементах, особенно в полевых условиях.

Известен способ дистанционного определения высокого переменного напряжения в электроустановках (см. патент США №4837503 от 17.12.1987), при котором формируют сигнал в виде пучка электромагнитных волн и передают его на токоведущие части, например на ЛЭП, затем принимают отраженный от ЛЭП сигнал, содержащий переменную гармоническую волну, сравнивают сформированный и полученный сигналы и судят о величине напряжения. При изменении напряжения изменяется форма переменной гармонической волны и изменяется полученный сигнал, который визуально отслеживают на экране дисплея.

Однако данное изобретение не может быть использовано, если токоведущие части отсутствуют в зоне прямой видимости. Для реализации данного способа необходимо иметь достаточно сложную конструкцию устройства. Контролируемая информация передается только одному пользователю.

Известен также способ определения наличия или отсутствия напряжения в электроустановках (см. а.с. СССР №1624340 от 13.07.1987 г), в котором осуществляют контроль наличия или отсутствия переменного напряжения в токоведущих частях, при его наличии преобразуют его в сигнал постоянного тока, величину которого сравнивают с заданным пороговым сигналом и по результату сравнения судят о наличии или отсутствии напряжения в токоведущих частях, при этом, если после сравнения принятого и заданного порогового сигналов результирующий сигнал больше нуля, его передают на элементы индикации наличия напряжения, если сигнал равен по величине или меньше заданного порогового сигнала, то передачу на элементы индикации не осуществляют, и судят об отсутствии напряжения.

С помощью данного способа определение наличия или отсутствия напряжения в электроустановках осуществляют однократно в течение определенного рабочего периода, необходимого для проведения, например, ремонтных работ, что не обеспечивает безопасности персонала при ошибочной подаче напряжения на электроустановки.

В целях устранения недостатков вышеописанных способов была поставлена задача создать способ определения наличия или отсутствия напряжения в электроустановках, непрерывно контролируя напряжение в токоведущих частях в течение всего рабочего периода со снятием напряжения, обеспечивающий высокий уровень безопасности при обслуживании электроустановок напряжением свыше 1000 В.

Цель изобретения - повышение электробезопасности эксплуатации электроустановок напряжением свыше 1000 В за счет контроля наличия или отсутствия напряжения непрерывно и дистанционно.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения наличия или отсутствия напряжения в электроустановках, согласно которому осуществляют контроль наличия или отсутствия переменного напряжения в токоведущих частях контролируемой электроустановки, в процессе которого преобразуют величину переменного напряжения в токоведущих частях данной электроустановки в сигнал постоянного тока, на основании которого судят о наличии или отсутствии напряжения в токоведущих частях контролируемой электроустановки, согласно предложенному изобретению контроль наличия или отсутствия переменного напряжения в токоведущих частях контролируемой электроустановки осуществляют непрерывно, при этом полученный сигнал постоянного тока преобразуют в сигнал для беспроводной передачи, несущий фиксированную кодовую последовательность, который передают на N приемных устройств, в которых сравнивают принятую кодовую последовательность с дополнительно заданной фиксированной эталонной кодовой последовательностью, при совпадении кодовых последовательностей в каждом приемном устройстве формируют управляющий сигнал, который подают на элементы индикации и подтверждают наличие напряжения, при несовпадении кодовых последовательностей управляющий сигнал не формируют и индикацию не производят.

Сущность изобретения поясняется следующим.

В предлагаемом способе используют две конструктивно разделенные части: рабочую и индикаторную, связанные беспроводной передачей информации.

Рабочая часть представляет собой датчик контроля напряжения, с помощью которого непрерывно фиксируют отсутствие или наличие напряжения в контролируемой электроустановке.

При наличии напряжения осуществляют преобразование его в сигнал для беспроводной передачи на индикаторную часть. В качестве беспроводной передачи могут быть использованы радиосигналы, оптические сигналы, акустические сигналы и т.п.

Индикаторная часть может содержать N индикаторных приборов, которые могут находиться у N членов бригады. Дистанционный контроль обеспечивает более высокий уровень электробезопасности действий членов бригады и способствует повышению производительности труда.

Для передачи информации о наличии напряжения в качестве источника энергии используют энергию электрического поля контролируемой электроустановки.

В практическом осуществлении предлагаемого способа сигнал для беспроводной передачи реализован как радиосигнал, несущий фиксированную кодовую последовательность, который передают на N приемных устройств, где сравнивают принятые кодовые последовательности с дополнительно заданной фиксированной эталонной кодовой последовательностью, при совпадении кодовых последовательностей в каждом приемном устройстве формируют управляющий сигнал, который подают на элементы индикации и подтверждают наличие напряжения, при несовпадении кодовых последовательностей управляющий сигнал не формируют и индикацию не производят.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого способа, на фиг.2, 3 изображены блок-схемы устройств, реализующие конкретный вариант использования предлагаемого способа определения наличия или отсутствия напряжения в электроустановках.

Блок-схема устройства состоит из двух конструктивно разделенных, радиосвязанных блоков: рабочей части (фиг.2) и индикаторной части (фиг.3).

Рабочую часть устройства, содержащую источник радиосигнала 1 о наличии напряжения на проверяемом объекте (см. фиг.1), располагают внутри одного конца изолирующей штанги 2.

Индикаторную часть 3 устройства в виде прибора закрепляют на втором конце изолирующей штанги 2 и располагают в поле ясного зрения оператора. Индикаторная часть 3 принимает высокочастотный сигнал от рабочей части 2, независимо от зоны видимости, т.е. независимо от того, видит оператор место расположение рабочей части или нет. В индикаторной части 3 преобразуют полученный высокочастотный сигнал, который подают на визуальные и/или акустические индикаторы, которые показывают наличие напряжения или его отсутствие на проверяемом объекте - в электроустановках.

Индикаторными приборами 3 могут быть оснащены все члены бригады (фиг.1).

Рабочая часть 1 для определения наличия или отсутствия напряжения и последующей передачи радиосигнала на индикаторную часть 3 использует энергию электрического поля проверяемого объекта, поэтому конструкция рабочей части 1 не требует комплектования ее источником питания. Это позволяет выполнить ее в виде монолитного блока, залитого, например, компаундом. Такая конструкция обеспечивает надежную работу устройства в широком температурном диапазоне, в условиях внешних механических воздействий и атмосферных осадков. Кроме того, не требует от пользователей технического обслуживания, значительно повышает надежность работы устройства и увеличивает срок его службы. Это также позволяет сохранить "ноу-хау" конструкции.

Такой способ и реализующее его устройство для определения наличия или отсутствия напряжения в действующих электроустановках напряжением свыше 1000 В промышленной частоты позволяет снизить вероятность ошибки оператора при распознавании визуального и/или акустического сигнала о наличии напряжения, обусловленную влиянием внешних помех (например, яркий солнечный свет, акустический шум и пр.), а также повысить уровень безопасности при проведении проверки отсутствия напряжения в электроустановках напряжением свыше 1000 В промышленной частоты, например воздушных линиях электропередачи, путем проведения этой операции с земли без подъема на опору.

Устройство может быть выполнено следующим образом.

Рабочая часть (фиг.2) состоит из контакта-наконечника (щупа) 4, выполненного в форме крюка, осуществляющего гальванический контакт рабочей части 2 с токоведущей частью проверяемого объекта и преобразователя 5, обеспечивающего преобразование напряжения проверяемого объекта промышленной частоты в высокочастотное колебание, несущее информацию о наличии напряжения. Преобразователь 5 (фиг.2) состоит из выпрямителя 6, один вход которого подключается непосредственно к контакту-наконечнику (щупу) 4, а второй вход подключается к проводящей пластине 7, размещенной внутри изолирующей штанги 2.

Рабочая часть устройства функционирует следующим образом.

При наличии напряжения на проверяемом объекте возникает разность потенциалов на входе выпрямителя 6, через который протекает емкостной ток промышленной частоты, образованный емкостью проводящей пластины 7 относительно земли.

Выпрямленный емкостной ток заряжает конденсатор, представляющий собой накопительный элемент 8 электрической энергии, до напряжения срабатывания порогового элемента 9. Время заряда конденсатора определяется значением протекающего емкостного тока промышленной частоты, емкостью конденсатора и напряжением порогового элемента 9.

При достижении напряжения в накопительном элементе 8 порогового значения происходит передача накопленной электрической энергии на формирователь кодовой последовательности 10, формирующий кодовую последовательность, характеризующую информацию о наличии напряжения. Использование кодовой последовательности обеспечивает высокую помехоустойчивость в работе устройства, снижая вероятность срабатывания от других устройств подобного типа, работающих на такой же частоте.

Сформированная кодовая последовательность поступает на вход радиопередатчика 11, от радиопередатчика подается на передающую антенну 12, осуществляющую излучение в радиоэфир.

Индикаторная часть (фиг.3) состоит из приемной антенны 13, радиоприемного устройства 14, декодера кодовой последовательности 15, систем звуковой 16 и световой 17 индикации о наличии напряжения.

Индикаторная часть устройства функционирует следующим образом.

Приемная антенна 13 (фиг.3) осуществляет преобразование электромагнитного колебания с радиоэфира в высокочастотное колебание, подаваемое на вход радиоприемного устройства 14. Декодер 15, анализируя принятую кодовую последовательность, осуществляет избирательность принятой информации с целью выявления в ней информации о наличии напряжения, передаваемой рабочей частью (фиг.2). В случае правильного распознавания информации декодер формирует сигнал на включение систем звуковой 16 и световой 17 индикации о наличии напряжения на проверяемом объекте.

Создание предлагаемого способа определения наличия или отсутствия напряжения в электроустановках позволяет проводить контроль напряжения в токоведущих частях электроустановок непрерывно и дистанционно в течение всего рабочего периода, при работах со снятием напряжения, что обеспечивает высокий уровень безопасности при обслуживании электроустановок напряжением свыше 1000 В.

Реализация предлагаемого технического решения - способа определения наличия или отсутствия напряжения в электроустановках была осуществлена в НПЦ "Электробезопасность", г.Киров, в 2005 г. и показала высокую эффективность непрерывного и дистанционного определения отсутствия или наличия напряжения в электроустановках напряжением свыше 1000 В промышленной частоты, особенно в полевых условиях.

Минимальные габариты, низкая энергоемкость, отсутствие дополнительного источника питания для рабочей части улучшили массогабаритные характеристики аппаратуры, используемой для определения отсутствия напряжения в электроустановках напряжением свыше 1000 В промышленной частоты, что позволяет операторам располагать индикаторную часть на поясе, на рукаве и т.п.