УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИКОСНОВЕНИЯ И ШАГА Российский патент 2006 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, может быть использовано при проведении испытаний и эксплуатационного контроля состояния заземляющих устройств электроустановок и электробезопасности.

Известны устройства для измерения напряжения прикосновения и шага в электроустановках с использованием забиваемых в землю металлических электродов (стержней) (Коструба С.И. "Измерение электрических параметров земли и заземляющих устройств" - М.: Энергоатомиздат, 1983).

Недостатком таких устройств является большая трудоемкость работ по забиванию и извлечению электродов из земли, монтажу проводов и измерительных приборов.

Известно устройство для измерения напряжения прикосновения с использованием пластины, имитирующей стопы ног человека, размером 25*25 см², на которых располагается человек ("Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. Раздел 1. Методы контроля состояния заземляющих устройств". - М.: ОРГРЭС, 1997).

Недостатком этого устройства является то, что оно пригодно только для измерения напряжения прикосновения, требует значительных трудовых затрат на смачивание поверхности земли, укладку мокрой ткани, медной сетки, поролона и доски для размещения человека.

Известно устройство для измерения сопротивления изоляции пола [ГОСТ Р 50571.16-99 (МЭК 60364-6-61-96) "Электроустановки зданий. Часть 6. Испытания. Глава 61. Приемо-сдаточные испытания" - М.: Госстандарт, 1999] (принято за прототип).

Устройство содержит металлическую пластину, контактные ножки, клеммы, провода, измерительные приборы.

Недостатком устройства является то, что оно имеет узкую область применения и непригодно для измерения напряжения шага, технология измерений трудоемка и занимает много времени.

Техническим решением задачи является расширение области применения устройства, снижение трудоемкости измерений напряжений прикосновения и шага, повышение точности измерений.

Указанная задача решается тем, что устройство для измерения напряжений прикосновения и шага, содержащее металлическую пластину, контактные ножки, клеммы, провода, измерительные приборы, выполнено для двух ног, раздельно для каждой ноги и каждая в отдельности имеет металлическую пластину, соединенную через электропроводящие пружины с контактными ножками, жестко закрепленными на диэлектрической опорной площадке, оснащенной контактами электрических разъемов, клеммой, мерной лентой и ремнями для закрепления на обуви оператора, при этом на металлической пластине, соосно с контактами электрических разъемов на диэлектрической опорной площадке, установлены ответные контакты разъемов и выполнены отверстия, создающие возможность вертикального перемещения металлической пластины вдоль контактных ножек при их погружении в землю, а по периметру металлической пластины установлен защитный кожух из диэлектрического материала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство для измерения напряжения прикосновения и шага (для одной ноги), а на фиг.2 показана технология измерения с помощью устройства: а) напряжения прикосновения к металлической конструкции электроустановки; б) напряжения шага в зоне растекания тока с заземляющего устройства.

Устройство для измерения напряжений прикосновения и шага, для каждой ноги отдельно (фиг.1), состоит из металлической пластины 1, проводов 2, электропроводящих пружин 3, присоединенных к контактным ножкам 4, жестко закрепленным на диэлектрической опорной площадке 5 и оснащенной клеммой 6, контактами электрических разъемов 7, мерной лентой 8 и ремнями 9 для закрепления на обуви 10. На металлической пластине 1 размещены ответные контакты разъемов 11, отверстия 12 и установлены защитные кожуха 13. Устройство укомплектовано измерительными приборами 14.

Устройство работает следующим образом. Оператор (рабочий), по прибытию на участок предстоящих измерений, закрепляет устройство на обуви 10 с помощью ремней 9, присоединяет провода 2 к клеммам 6, измерительным приборам 14, а также к заземляющим устройствам, металлоконструкциям или другим объектам [фиг.2 а), б)]. На мерной ленте 8 отмечается заданная ширина шага, и лента крепится к опорной площадке 5. Измерительные приборы 14 подготавливают к измерениям.

При измерении напряжения прикосновения, например, к металлоконструкциям электроустановки, фиг.2 а), оператор располагается так, чтобы его ноги были рядом, а устройства на каждой ноге составили общую площадку, электрически объединенную проводами 2.

Оператор своей массой создает необходимое усилие на диэлектрические опорные площадки 5 и жестко связанные с ними заостренные контактные ножки 4. Последние погружаются в землю и образуют с ней надежный электрический контакт.

Одновременно с этим металлические пластины 1, плотно прижимаясь к земле, воздействуют на электропроводящие пружины 3, соединенные с контактными ножками 4, образуют с ними единую контактную систему, и благодаря наличию в металлических пластинах 1 отверстий 12 контактные ножки 4 свободно погружаются в землю до тех пор, пока контакты электрических разъемов 7 и 11 не замкнутся между собой и тем самым подключат металлические пластины 1 и контактные ножки 4 через клемму 6 и провода 2 к измерительным приборам 14.

Если земля твердая, оператор может сосредоточить свою массу тела поочередно на каждой ноге и добиться замыкания контактов электрических разъемов 7 и 11 или хотя бы одного из них. Таким образом обеспечивается контроль за надежностью контакта с землей.

Для защиты контактных ножек 4, пружин 3, контактов электрических разъемов 7 и 11 от загрязнений и для создания безопасных условий работы оператора металлические пластины 1 по их периметру оборудованы защитными кожухами 13 из диэлектрического материала. Когда оператор поднимает ногу для очередного шага, пружины 3 смещают металлические пластины 1 вниз, в исходное положение, контакты электрических разъемов 7 и 11 размыкаются и отключают электрическое напряжение с металлических пластин 1 и контактных ножек 4, при этом защитный кожух 13 опускается вместе с металлической пластиной 1, препятствуя проникновению в зазор между опорной площадкой 5 и металлической пластиной 1 травы, грязи и т.п.

Для измерения напряжения шага на поверхности земли измерительные приборы 14 переключаются таким образом, чтобы измерять напряжение поочередно и раздельно на устройствах каждой ноги в пределах установленной ширины шага. Мерная лента 8 ограничивает ширину шага и обеспечивает точность измерений.

Работа устройств на каждой ноге аналогична работе при измерении напряжения прикосновения.

Предлагаемое устройство используется и для измерения сопротивления пола или измерений напряжения прикосновения и шага на полах с различным покрытием. С этой целью на контактные ножки 4 надевают наконечники из электропроводящей резины (на чертеже не показано) диаметром 39 мм [ГОСТ Р 50571.16-99 (МЭК 60364-6-61-86) Электроустановки зданий. Часть 6. Испытания. Глава 61 Приемосдаточные испытания. Приложение А].

Таким образом, с помощью устройства снижается трудоемкость работ по измерению напряжения прикосновения и шага, повышается точность измерений и безопасность их выполнения, расширяется область применения устройства.

Предложенное изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано при проведении испытаний и эксплуатационного контроля состояния заземляющих устройств различных электроустановок. Данное изобретение направлено на расширение области применения подобного устройства, снижение трудоемкости измерений напряжений прикосновения и шага, и повышение точности измерений. Устройство для измерения напряжений прикосновения и шага выполнено для двух ног, раздельно для каждой ноги, и каждое в отдельности имеет металлическую пластину, соединенную через электропроводящие пружины с контактными ножками, жестко закрепленными на диэлектрической опорной площадке, оснащенной контактами электрических разъемов, клеммой, мерной лентой и ремнями для закрепления на обуви оператора, при этом на металлических пластинах, соосно с контактами электрических разъемов на диэлектрической опорной площадке, установлены ответные контакты разъемов и выполнены отверстия, создающие возможность вертикального перемещения металлических пластин вдоль контактных ножек при их погружении в землю, а по периметру металлических пластин установлены защитные кожуха из диэлектрического материала. 2 ил.

Устройство для измерения напряжений прикосновения и шага, содержащее металлическую пластину, контактные ножки, клеммы, провода, измерительные приборы, отличающееся тем, что выполнено для двух ног, раздельно для каждой ноги, и каждое в отдельности имеет металлическую пластину, соединенную через электропроводящие пружины с контактными ножками, жестко закрепленными на диэлектрической опорной площадке, оснащенной контактами электрических разъемов, клеммой, мерной лентой и ремнями для закрепления на обуви оператора, при этом на металлических пластинах соосно с контактами электрических разъемов на диэлектрической опорной площадке установлены ответные контакты разъемов и выполнены отверстия, создающие возможность вертикального перемещения металлических пластин вдоль контактных ножек при их погружении в землю, а по периметру металлических пластин установлены защитные кожуха из диэлектрического материала.