Защитная одежда для работы под напряжением Советский патент 1993 года по МПК A41D13/08 

Изобретение относится к защитной одежде, предназначенной для защиты человека при работе в электроустановках пе- ременного или постоянного тока напряжением до 1000 В, в частности при эксплуатации гальванических установок с расплавом электролита в электрометаллургических производствах:

Целью изобретения является повышение электрозащищенности при работе под напряжением за счет обеспечения электробезопасности при повреждениях злектро- изоляции.

Для достижения поставленной цели предлагаемая одежда также как и известная содержит снабженные накладками, соединенными шунтами, матерчатый костюм, каску, обувь и перчатки, но, в отличие от известкой одежды, обувь выполнена с электро- и теплоизолирующими подошвами, стельки в обуви - из электропроводящего материала, накладка на обуви расположена

выше подошвы, а стельки соединены электропроводящими шунтами с накладками.

Сущность изобретения заключается в разбиении значения напряжения прикосновения на две составляющие - падение напряжения на сопротивлении изолирующей подошвы обуви Un (фиг.2) и падение напряжения на эквивалентном сопротивлении соединенных параллельно сопротивлении тела человека Rh и сопротивлении шунта Нш (Unp1). . .

Выполнение обуви с электроизолирующими и теплоизолирующими подошвами известно. В этом случае подошвы увеличивают суммарное сопротивление включенных последовательно сопротивлений перчаток, человека и обуви.

Известно выполнение стелек обуви из электропроводящего материала. Стельки при этом гальванически соединены с токо- проводящими подошвами, т.е. в случае однополюсного прикосновения человека РШ|

со

О 01 00 00

о

ы

полностью включено между полюсом сети и землей, так. как показано на фиг,1, В предлагаемом решении, благодаря тому, что накладки на обуви расположены выше тепло- и электроизолирующих подошв и соедине- ны с электропроводящими стельками, появляется новый эффект - перераспределение напряжения Unp между сопротивлением подошв Rn и сопротивлением параллельно соединенных Рщ и RH, т.е. всегда значение напряжения прикосновения Unp « U.

На фиг.1 - эквивалентная электрическая схема прототипа; на фиг.2 - эквивалентная электрическая схема предлагаемого решения; на фиг.З - предлагаемая защитная одежда для работы под напряжением.

Защитная одежда для работы под напряжением содержит матерчатый костюм 1, каску 2, перчатки 3, ботинки 4 с электро- и теплоизолирующей подошвой 5, выполнен- ной, например, из войлока или резины. На каске 2, плечах, локтях куртки, на брюках, перчатках установлены токопроводящие накладки б, выполненные из электропроводящего материала, стельки 7 обуви выполнены также из электропроводящего материала. Все накладки и стельки соединены токопро- водящими гибкими шунтами 8 - отрезками медного гибкого проводника с сечением, обеспечивающим механическую прочность шунтов, 1,5-2,5 мм2. Все электропроводящие детали отдельных частей одежды соединены с помощью разъемов 9.

Практическое применение защитной одежды при работе под напряжением рас- смотрим применительно к условиям работы в электрометаллургических производствах, например, на титано-магниевых комбинатах, в цехах производства магния из расплава карналлита. Расплав находится в электролизере, где в процессе электролиза выделяется магний. Падение напряжения между электродами одного электролизера не превышает 5 В при токе десятки-сотни кА. Рабочее напряжение электроустановки зависит от количества последовательно соединенных электролизеров и может достигать сотен вольт (в среднем 450 В). Корпуса электролизеров изолированы от земли фарфоровыми изоляторами. Конструктивные элементы технологического оборудования в нормальном состоянии находятся под напряжением. В процессе работы обслуживающий персонал регулярно касается через технологическую оснастку расплава - токо- проводящей среды, находящейся под рабочим напряжением. Исход воздействия электрического тока на человека, прикоснувшегося к токопроводящей цепи зависит от сопротивления возникающей цепи замыкания, в которую входит тело человека (фиг.2).

Обозначения на эквивалентной схеме следующие: U U+ + Unp1 + Un,U - 450 В, R+ 1000 Ом, Rn(BOunoKa) 10000м. Сопротивление тела человека Rh при разработке защитных мероприятий принимается равным 1000 Ом, RIU 0,1 Ом для отрезка медного провода.

При попадании человека под опасный потенциал относительно земли (например, при касании руками металлической трубы, сообщающейся с расплавом карналлита) низкое сопротивление цепи накладки-шунт- стельки приводит к выравниванию-потенциалов места прикосновения и ног. При этом Unp 0 (определяется величиной сопротивления тела человека RH и сопротивлением шунта RUJ), а все напряжение питания падает на сопротивлении изоляции неповрежденного полюса.электроустановки {здесь R+) и сопротивлении электроизолирующей подошвы обуви $пПри нарушении электрической изоляции установки, а в предельном случае при замыкании фазы (полюса) сети на землю, когда R+ , все напряжение питания падает на сопротивлении электроизолирующей подошвы. При этом на последней будет выделяться значительная мощность, приводящая к ее нагреву. Поэтому подошва должна быть и теплоизолирующей.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что предложенная защитная одежда при использовании ее для работы на электроустановках высокого напряжения обеспечивает электробезопасность работающих и при нарушении изоляции электроустановки,

Формула изобретения Защитная одежда для работы под напряжением, включающая матерчатый костюм, каску, обувь, перчатки, токопроводящие накладки, расположенные на костюме,, перчатках, каске и обуви, при том накладки соединены между собой токопро- водящими шунтами, отличающаяся тем, что, с целью повышения электрозащищенности, токопроводящие накладки на обуви расположены выше подошв, выполненных из электро- и теплоизолирующего материала, и соединены со стельками обуви, которые выполнены из электропроводящего материала.

k

Использование: эксплуатация гальванических установок с расплавом электролита в электрометаллургических п роизводствах. Цель: повышение электрозащищенности при работе под напряжением. Сущность: разделение значения напряжения прикосновения на две составляющие - падение напряжения на сопротивлении тепло- и электроизолирующей подошвы обуви и падение напряжения на эквивалентном сопротивлении тела человека в матерчатом костюме с шунтами, 3 ил.

v

D S

&

I&,

VnL

Фиг:

Фиг.г