Способ защиты человека от поражения электрическим током Советский патент 1987 года по МПК H02H5/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты человека от поражения электрическим током,

Целью изобретения является повышение надежности защиты.

На фиг. 1 изображено положение устройства, реализующего предлагаемый способ, на спецодежде человека; на фиг. 2 - схема устройства защиты.

В корпусе 1, закрепленном на поясе 2 спецодежды, размещены все элементы устройства, кроме датчиков 3 и электродов 4. Датчики 3 находятся в диэлектрических перчатках 5 и.ботах 6 и соединены с корпусом 1 проводниками 7,В корпусе I находятся измерительно-логический блок 8, микропроцессор 9, блок 10 переключателей, формирова- тель 11 отключающего сигнала, источник 12 импульсов тока (подающегося на мышцы), автономный источник 13 питания. Формирователь 11 отключающего сигнала представляет собой радиопри- емник. Измерительно-логический блок 8 осуществляет непрерьгоный контроль за величиной напряженности на датчиках, попарное их суммирование, сравнение с эталонными величинами, пере- дает замеренные величины на микропроцессор 9. В микропроцессоре по заложенной программе происходит запоминание значений напряженностей предыдущего замера, идентификация результа- тон замеров с определенной конечностью. Результаты текущего замера поступают в микропроцессор, где с ними и результатами предьщущего замера производят арифметические действия в соответствии с предлагаемым способом. После окончания вычислений предыдущие результаты в памяти микропроцессора стираются и заменяются данными текущего замера. Если в ре- зультате вычислений окажется, что для какой-либо пары конечностей вычисляемые величины превышают первую эталонную величину, то микропроцессор 9 подает команду на подачу радио- сигнала формирователям 11. Если вычисленный результат больше первой эталонной величины, то дополнительно подается команда на включение источника 12 импульсов тока. Микропроцес- сор идентифицирует также и конечность j на которую надо подать импульсы тока, и выдает соответствзтощую команду на блок 10. Блок 10 представляет собой совокупность электронных переключателей. Блок 10 по полученной команде подключает к источнику 12 импульсов электроды правой руки 14 или левой руки i 5 или же одновременно на обе руки.

Измерительно-логический блок 8, осуществляя непрерывный контроль и сравнение сумм напряженностей с эталонными величинами, подает соответствующие сигналы, минуя микропроцессор. Это повышает надежность устройства. Работа блока 8 может быть организована и несколько по-иному. Т.е. к каждой паре датчиков присоединен дифферециальный усилитель, к каждому дифференциальному усилителю подключи ны пороговые элементы, реагирующие на превышение пороговых величин (эталонных величин) и подающие сигналы на соответствующие блоки 11 или 10 и 12.

Для каждой конечности определяется сумма измеренной величины напряженности и ее приращения и сравнивается с первой эталонной величиной. Замеры производятся вблизи кистей рук и стоп ног. Если замеренная сумма окажется больше первой эталонной величины, то производится формирование отключающего сигнала для электрической сети. В качестве первой эталонной величины можно, например, принять значение напряженности электрического поля на расстоянии 5 мм от точечного заряда, имеющего потенциал относительно земли 200 В, а для второй эталонной величины - около 210 3. Для рук и ног попарно (левая рука - правая нога, правая рука - левая ко- га, левая рука - левая нога, правая рука - правая нога, рука - рука, нога-нога) определяется разность измеренных на каждой конечности величин напряженностей и разность их приращений в выбранные интервалы времени, при этом учитьшается полярность напряженностей и знак приращения. Для каждой пары указанные разности суммируются и сравниваются со второй эталонной величиной; при превьш1ении указанной суммы разностей над второй эталонной величиной подаются импульсы тока через кожу на мьшцы, отводящие конечность из опасной зоны путем сокращения этих мьш1ц.

Для руки такими мышцами могут быть широчайшая мьшща спины;, общий разгибатель пальцев, разгибатель указательного пальца, короткий и длинный разгибатель большого пальца, длинный и короткий разгибатель кисти, большая грудная мышца, двуглавая мьшца плеча. Сокращение всех этих мышц приводит руку в положение, когда рука согнута в локте, приведена к туловищу, кисть разжата.

Для ноги такими мьшцами будут: дву-iQ чающий прибор или в отключенной лиглавая мьш1ца бедра, полусухожильная и полуперепончатая мьш1цы, большая, средняя и малая ягодичная мышцы. При сокращении зтих мьшц нога отводится назад в тазобедренном и сгибается в коленном суставе. Однако отвод ноги назад может привести к падению, поэтому в случае образования опасной разности напряженностей в паре рука нога импульсы тока подаются на руку. В .случае опасной разности в паре нога - нога импульсы могут подаваться на ту ногу, где больше величина напряженности или ее приращения. Руки могут отводиться так же или одновременно. При этом отводится нога (рука), находящаяся впереди при движении ю опасной линии. Опасная разность потенциалов может быть определена до перенесения тяжести тела на эту ногу что может предотвратить падение вперед. Однако применение предлагаемого способа для предотвращения поражения шаговым напряжением менее эффективно чем предотвращение поражения от прикосновения рукой к источнику напряжения.

Чтобы предотвратить вредное влия- ние на сердце импульсов тока, в ближайших к сердцу точках подачи импульсного напряжения величина и полярность импульсных напряжений одинаковы. Этого можно достичь,, если соединить эти точки проводником. При подаче импульсов тока таким образом, что суммарное напряжение на каждой конечности равно нулю, опасные для сердца петли тока также не образуются.

Токоподводы могут выполняться из металлизированной ткани и прижиматься к телу с помощью эластичных манжет. Датчики, и ТОКОПОДВОДЫ могут

располагаться в специальных браслетах.,

По сравнению с прототипом предлагаемый способ защиты обладает более высокой надежностью, так как предохраняет человека от опасного прикосновения в случаях, когда в линии отсутствует или вьш1ьл из строя отклюНИИ имеется емкостной заряд.

При состоявшемся действии на чело- ка тока прсмьшшенной частоты предлагаемый способ обеспечиваетвьшод конечности из опасной зоны до наступления общего судорожного сокращения , возникающего вследствие тетанизирую- щего действия переменного тока и сопровождающегося захватом проводника рукой, или за счет дополнительного сокращения , раскрьгоающих ладонь и отводящих конечность из опасной зоны, на фоне общего судорожного сок ращения мьш1ц.

Формула изобретения

Способ защиты человека от пораже- ния электрическим током, согласно которому измеряют разность напряженностей на конечностях, сравнивают контролируемую величину с первой эталонной величиной и,в случае ее превьш1ения над указанной эталонной величиной,подают импульсы тока через кожу на мьш1цы, отводящие конечность из опасной зоны, отличающий- с я тем, что, с целью повьш1ения надежности защиты, дополнительно измеряют разность приращений указанных напряженностей в выбранные интервалы времени, суммируют их с соответствующими напряженностями, а упомянутую контролируемую величину для каждой пары конечностей формируют как разность указанных сумм, причем контролируемую величину дополнительно сравнивают с второй эталонной величиной, при превышении над которой формируют отключающий сигнал,при этом первун; эталонную величину берут больше вто- , рой эталонной величины.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для обеспечения безопасности человека, работающего вблизи источников высокого напряжения. Целью изобретения является, повьшение надежности защиты. В измерительно-логическом блоке 8 осуществляется непрерывный контроль за величиной напряженности на датчиках 3, попарное их суммирование, сравнение с эталонными величинами. В микропроцессоре 9 происходит запоминание значений напряженностей предыдущего замера, с ними и с результатами текущего замера производят соответствующие арифметические действия. Если в результате вычислений окажется, что для какой-либо пары конечностей вычисляемые величины превышают вторую эталонную величину, то микропроцессор 9 подает команду на подачу радиосигнала формирователем )1. Если вычисленный результат больше первой эталонной величины, то подается команда на включение источника 12 импульсов. Блок 10 переключателей подключает к источнику 12 импульсов электроды соответствующих конечностей. 2 ил. о СЛ 3377 Ч - -Пу lit / 15 со 65 IX) Oi Фи9.2