Дозиметр переменного электрического поля

)5 601 12, 608 В 23/О ОМИТЕТОТКР ЫТИ ГОСУДАРСТВЕННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ.ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И ЗС) БР ЕТЕ Н И К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТ форматора 10, выпрямитель 18, активный фильтр 19 нижних частот, аналоговый ключ 20, компараторы 21 - 23, функциональный преобразователь 24, преобразователь 25 напряжения в частоту, счетчик 26 импульсов, эл-т ИЛИ 27 и блок 28 сигнализации. В процессе работы в электроустановке на теле человека наводится заряд, Поскольку экранирующая одежда, как правило, с изнаночной стороны имеет внутреннюю прокладку из изолирующего материала, ток с тела человека, находящегося на зсмле, стекает через проводящие носки 2, внутреннее сопротивление дозиметра и токопроводящую обувь на землю, Данное выполнение дозиметра позволяет определить допустимую дозу воздействия электрического поля при работе человека как на потенциале земли, так и на непосредственном прикосновении к токоведущим частям электроустжением. 1(71) Винницкий политехнический институт и Производственное энергетическое объединение "Винницаэнерго"(54) ДОЗИМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности при определении допустимой дозы воздействия электрического поля. Дозиметр содержит датчик 1, состоящий из двух одинаковых трехслойных носков 2 и компенсационного измерительного трансовки, находящейся под напря, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обьективнай оценки воздействия переменного электрического поля при работах в электроустановках сверхвысокого и ультра- высокого напряжения,Цель изобретения - повышение точности при определении допустимой дозы воздействия электрического поля,На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема дозиметра переменного электрического поля; на фиг, 2 - структурная электрическая схема датчика; на фиг. 3 - структурная электрическая схема функционального преобразователя,Дозиметр переменного электрического паля содержит датчик 1, состоящий из двух одинаковых трехслайных носков 2, внутренний 3 и наружный 4 слои которых выполнен из токопроводящей ткани, контактные выводы 5, 6 и 7, 8 - в виде экранирующего токопровода, а средний слой 9 - из изолирующей ткани, и компенсационного измерительного трансформатора 10, содержащего сердечник 11 и четыре обмотки - первую 12 и вторую 13, подсоединеннь 1 е к соответствующим контактным выводам носксв 2, усилителя 14 переменного тока, выход которага подключен к третьсй обмотке 15, соединенной последовательна с резистором 16, а вход в к четвертой обмотке 17, выпрямитель 18, активный фильтр 19 нижних частот, аналоговый ключ 20, первый 2"., второй 22 и третий 23 компараторы, функциональный преобразователь 24, преобразователь 25 напряжения в частоту, счетчик 26 импульсов, элемент ИЛИ 27, блок 28 сигнализации, падкл 1 аченный к вь 1 ходу элемента ИЛИ 27 через экранированный провод 29, Функциональный преобразователь 24 состоит из делителя 30 напряжений, блока 31 вычитания, источника 32 опорного напряжения.Дозиметр переменного электрического поля работает следующим образом,Перед началом измерений проводят проверку дозиметра. Для этого входы компенсационного измерительного трансформатора 10 (контактные выводы 5, 6 и 7, 8) соединяют между собой параллельно и от стороннего источника на них подают. токи, уменьшенные в два раза посравнению с заданными. Определяют время срабатывания дозиметра, т,е. промежуток времени ат момента подачи сигнала до момента свечения индикатора сдоз, Его значение должно совпадать с расчетным временем одоп, определяемым по формуле45 50 55 связи и резистору 16, создавая встречный поток обратной связи при соответствующем включении обмоток 15 и 17. Разность прямого и обратного потоков представляет собой результирующий поток в магнитопроваде, наводит ЭДС во всех обмотках, в там числе и в обмотке 17. ЭДС обмотки 17 усиливается усилителем 14,Величина выходного напряжения пропорциональна току, проходящему в землю через человека, находящегося в электрическом поле промышленной частоты, Кроме того, датчик 1 обеспечивает гальваническую развязку цепей и усиление сигналов, что позволяет повысить помехоустойчивость измерительной схемы.Далее сигнал поступает на вход выпрямителя 18, а через активный фильтр 19 нижних частот - на вход компараторов 21 - 23,50 50 12одоп = -- 2 2Ео"допТрансформатор 10 совместно с элементами 18-27 располагают в корпусе из экранирующего материала, который на ремне укрепляют на талии человека, а блок 28 сигнализации - на голове так, что его индикатор в поле зрения человека, С помощьюконтактных выводов 5 и 7 подсоединяют 10 начало обмоток 12 и 13 трансформатора 10., К внутреннему слою 3 каждого из носков 2 и с помощью контактных выводов 6 и 8 концы обмоток 12 и 13 трансформатора 10 подсоединяют к наружному слою 4 носков 2.Выход элемента ИЛИ 27 подсоединен к входу блока 28 сигнализации с помощью экранированного провода 29, Одевают экранирующий комплект одежды, выполненный, например., в виде комбинезона с капюшинам, и обувь с токопроводящей подошвой, например ботинки, имеющие электрический кон -акт с наружным слоемносков 2 и 3, Электрически соединяют защитную одежду с такопроводящей обувью.В процессе работы в электроустановкена теле человека наводится заряд, Поскольку экранирующая одежда, как правило, с изнаночной стороны имеет внутреннюю паокладку из изолирующего материала, то с тела человека, находящегося на земле, стекает ток через проводящие носки 2, внутреннее сопротивление дозиметра и такопровадящую обувь на землю,Одна часть этого тока попадает на обмотку 12, а другая - на обмотку 13 трансформатора 10 и создает магнитный поток, пропорциональный общему току, стекающему с тела человека, Ток обратной связи, образуемый выходным напряжением усилителя 14, протекает по обмотке 15 обратнойРабота доэиметра зависит от значения токаЬ,ЕслиЬ60 мкА, то компараторы 21-23 не срабатывают, Если 601 Ь120 мкА, то уровень напрякения такой, что срабатывает компаратор 21 и производит пуск аналого вого ключа 20, на первый вход которого подается сигнал с выхода фильтра 19, поэтому на вход функционального преобразователя 24 поступает сигнал практически без искажений, 10Функциональный преобразователь 24 реализует зависимостьК иО вых =- 2 К ,15где К5012Вос иОоых - выходное напряжение функцио 1нального преобразователя, пропорциональное допустимому времени пребывания человека в электрическом поле при заданном токе смещения;К - коэффициент преобразования функционального преобразователя 24,Напряжение с выхода функционального преобразователя 24 поступает на вход преобразователя 25 напряжения в частоту по линейному закону. После подсчета импульсов на выходе счетчика 26 появляется логическая единица, которая проходит через элемент ИЛИ 27 и запускает блок 28 сигнализации,Если ток находится в пределах 240/и300 мкА, то запускается л и ш ь компаратор 22, так как компаратор 21 выполнен так, что состочние его выходов изменяется два раза при изменении входного сигнала в заданном диапазоне, С выхода компаратора 22 сигнал поступает на вход преобразователя 25, Уровень напряжения на вход преобразователя 25 подается такой, что счетчик 26 заполняется за 10 мин. При токе свыше 300 мкА срабатывает компаратор 23 и через логический элемент 27 запускает блок 28 сигнализации без выдержки времени. При плавном увеличении тока 601 Ь300 мкА последовательно срабатывают компараторы 21 и 22, запускают счетчик 26 импульсов, количество импульсов когорого зависит от длител.ности существования того или иного тока и соответствующему ему напряжению. Счетчик 26 суммирует импульсы от последовательно работающих компараторов 21-23.Дозиметр позволяет определить допустимую дозу воздействия электрического поля при работе человека как на потенциалеземли, так и при непосредственном прикосновении к токоведущим частям электроустановки, находящейся под напряжением. Формула изобретения 1. Дозиметр переменного электрического поля, содержащий датчик, первый, второй и третий компараторы, последовательно соединенные счетчик импульсов, элемент ИЛИ и блок сигнализации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при определении допустимой дозы воздействия электрического поля, датчик выполнен в виде двух трехслойных носков и компенсационного измерительного трансформатора, содержащего сердечник с четырьмя обмотками, усилитель переменного тока и резистор, средний слой каждого из трехслойных носков выполнен из изолирующей ткани, а наружный и внутренний слои выполнены из токопроводящей ткани и подсоединены соответственно к первой и второй обмоткам, к выходу усилителя переменного тока посл,".довательно подсоединены третья обмотка и резистор, выводы которого являются выходом датчика, а четвертая обмотка включена на выход усилителя переменного тока, а также введены последовательно соединенные выпрямитель, вход которого подсоединен к выходу датчика, активный фильтр нижних частот, аналоговый ключ, функциональный преобразователь и преобразователь напряжения в частоту, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, при этом выход активного фильтра нижних частот соединен с входом первого компаратора, выход которого подключен к второму входу преобразователя напряжения в частоту, с входом второго компаратора, выход которого подключен к второму входу аналогового ключа, и входом третьего компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ,2, Дозиметр по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что функциональный преобразователь состоит из последовательно соединенных делителя напряжений, вход которого является входом функционального преобразователя, и блока вычитания, выход которого является выходом функционального преобразователя, а также источника опорного напряжения, выход которого соединен соответственно с вторь ми входами делителя напряжений и блока вычитания,1647464 5 1 Я Редактор И. Шулла щи каз 1396 Тираж 430 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 атент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Производственно-издательский комб Составитель Р, КуанТехред М.Моргента ва Корректор М