一種防觸電保護裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防觸電保護裝置，包括防護服和救生電閘；防護服上設有控制電路，本體上設置有表面涂有絕緣漆的環(huán)形金屬片，本體還設有串聯(lián)多個二極管并纏繞在環(huán)形金屬片上的環(huán)形繞線；環(huán)形金屬片上纏繞有與控制電路的第一輸入通道相連的導線；本體還設有三個圓形金屬片，兩兩之間組對并通過導線與第二、第三、第四輸入通道相連；救生電閘上設有依次串聯(lián)的輸入接線柱、主開關、電力開關組、輸出接線柱；電力開關組的被控端與主控制器的控制信號輸出端相連。本發(fā)明可以非常有效地降低意外觸電事故對電力系統(tǒng)操作工人的傷害，有非常好的應用前景。
【專利說明】
一種防觸電保護裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種電力帶電工作防護裝置領域，更具體地，涉及一種防觸電保護裝置。
【背景技術】
[0002]電力廣泛應用于現(xiàn)實生活中。然而因各種原因?qū)е碌挠秒娛鹿暑l頻發(fā)生，致死致殘人員無數(shù)。尤其是電力安裝維護檢修人員，工作中隨時都有觸電的危險。當前市場涌現(xiàn)大量預防觸電的裝置，但絕大多數(shù)只有指示提醒的作用，而很少有能在操作人員觸電后采取有效措施對其進行救護的裝置。
[0003]大多數(shù)致命的觸電事故，都是由于大電流流過心臟，而皮膚和肌肉灼傷，雖然對人體也是不小的傷害，但不是致命的主要因素。因而如果能在觸電時，減少流經(jīng)心臟的電流強度，可以大大降低出現(xiàn)致命傷害的風險，盡快斷開電路，才是保障人身安全的根本措施。因而如果要從根本上降低觸電對操作人員的傷害，需要在觸電后盡快斷電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種防觸電保護裝置，以降低操作人員觸電時，電流對人體造成致命傷害的可能性。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種防觸電保護裝置，包括防護服和救生電閘。
[0006]防護服包括本體，上面設有包含四個輸入通道的控制電路，控制電路的輸入通道均通過放大電路與主控制器相連，第一無線模塊、蜂鳴器、第一指示燈均直接與第一主控制器相連，電池為整個控制電路供電。
[0007]本體上設置有表面涂有絕緣漆的環(huán)形金屬片，所述環(huán)形金屬片上纏繞有導線，導線兩端分別與控制電路的第一輸入通道相連。
[0008]本體上還設有串聯(lián)多個二極管的環(huán)形繞線，所述環(huán)形繞線纏繞在環(huán)形金屬片上，所有二極管的PN結(jié)方向一致。
[0009]本體上還設有第一圓形金屬片、第二圓形金屬片、第三圓形金屬片;所述第一圓形金屬片和第二圓形金屬片通過導線與控制電路的第二輸入通道連接;所述第二圓形金屬片和第三圓形金屬片通過導線與控制電路的第三輸入通道連接;所述第一圓形金屬片和第三圓形金屬片通過導線與控制電路的第四輸入通道連接。
[0010]救生電閘包括外殼、第二主控制器;第二指示燈、第二無線模塊、警報器、配對按鈕都直接與第二主控制器相連;救生電閘還設有依次串聯(lián)的輸入接線柱、主開關、電力開關組、輸出接線柱;救生電閘還設有接在主開關前級，并為整個電閘箱內(nèi)的電路供電的電源模塊。電力開關組的被控端與主控制器的控制信號輸出端相連。
[0011]電閘箱的第二指示燈為多色燈。二極管為導通壓降低的鍺二極管。環(huán)形金屬片設置在對應人體前胸偏左的位置，并覆蓋心臟區(qū)域。
[0012]第一圓形金屬片設置在環(huán)形金屬片中心位置;第二圓形金屬片設置在防護服本體對應人體后背脊柱右側(cè)且與心臟等高的位置;第三圓形金屬片設置在防護服本體對應人體后背脊柱左側(cè)且與心臟等高的位置。
[0013]本體上還設有三個棉墊，一個覆蓋在環(huán)形金屬片外部，介于環(huán)形金屬片和防護服本體之間；另外兩個分別覆蓋在第二圓形金屬片和第三圓形金屬片外部，并分別介于圓形金屬片和防護服本體之間;所述棉墊均縫在防護服本體上。
[0014]環(huán)形金屬片為硅鋼片;所述圓形金屬片為銅片;所述導線為帶絕緣層的多芯銅線。
[0015]本發(fā)明的有益效果是，可在人員觸電后分擔掉觸電致命要害一一心臟的大部分電流并通過電磁波高速響應安裝在電源源頭的救生閘切斷電源，并發(fā)出緊急事故和急救報警聲。從而大大降低了意外觸電引起的傷亡悲劇事故的程度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本裝置的防護服上的主要器件的放置位置示意圖；
圖2為環(huán)形金屬圈和導線組成的組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為環(huán)形金屬圈和環(huán)形繞線組成的組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；
圖5為救生電閘的結(jié)構(gòu)框圖；
圖6為救生電閘的主開關鎖定裝置示意圖。
[0017]其中:1.環(huán)形金屬片；2.環(huán)形繞線；
3A.第一圓形金屬片； 3B.第二圓形金屬片；
3C.第三圓形金屬片； 4A、4B.導線；
5.棉墊；6.二極管；
7.放大電路；8.電池；
9.第一無線模塊；10.蜂鳴器；
11.第一指示燈；12.第一主控制器
13.輸入接線柱；14.第二指示燈；
15.主開關；16.電源模塊；
17.電力開關組；18.輸出接線柱；
19.警報器；20.配對按鈕；
21.第二主控制器；22.第二無線模塊；
31.電磁鐵32.隔離棒
33.主開關按鈕。
【具體實施方式】
[0018]—種防觸電保護裝置，包括防護服和救生電閘，防護服包括本體，上面設有包含4個輸入通道的控制電路，控制電路的輸入通道均通過放大電路7與主控制器12相連，第一無線模塊9、蜂鳴器10、第一指示燈11均直接與第一主控制器12相連，電池8為整個控制電路供電。
[0019]本體上還設置有表面涂有絕緣漆的環(huán)形金屬片1，環(huán)形金屬片上纏繞有導線4A，導線4A兩端分別與控制電路的第一輸入通道相連。
[0020]本體上還設有串聯(lián)多個二極管6的環(huán)形繞線2，所述環(huán)形繞線纏繞在環(huán)形金屬片I上，所有二極管的PN結(jié)方向一致(圖2中的導線4A和圖3中的環(huán)形繞線2均同時存在，為描述方便，不在一張圖中同時畫出，在圖2和圖3中分別描述)。
[0021]本體上還設有第一圓形金屬片3A、第二圓形金屬片3B、第三圓形金屬片3C;所述第一圓形金屬片3A和第二圓形金屬片3B通過導線4B與控制電路的第二輸入通道連接;所述第二圓形金屬片3B和第三圓形金屬片3C通過導線4B與控制電路的第三輸入通道連接;所述第一圓形金屬片3A和第三圓形金屬片3C通過導線4B與控制電路的第四輸入通道連接。
[0022]救生電閘包括外殼、第二主控制器21;第二指示燈14、第二無線模塊22、警報器19、配對按鈕20都直接與第二主控制器21相連;救生電閘還設有依次串聯(lián)的輸入接線柱13、主開關15、電力開關組17、輸出接線柱18;救生電閘還設有接在主開關前級，并為整個電閘箱內(nèi)的電路供電的電源模塊16。
[0023 ]電力開關組17的被控端與主控制器的控制信號輸出端相連。
[0024]電閘箱的第二指示燈14為多色燈，可接受來自主控制器的不同類型的控制信號，發(fā)出不同顏色的光。
[0025]二極管6為導通壓降低的鍺二極管。
[0026]環(huán)形金屬片I設置在對應人體前胸偏左的位置，并覆蓋心臟區(qū)域。
[0027]第一圓形金屬片3A設置在環(huán)形金屬片I中心位置;第二圓形金屬片3B設置在防護服本體對應人體后背脊柱右側(cè)且與心臟等高的位置;第三圓形金屬片3C設置在防護服本體對應人體后背脊柱左側(cè)且與心臟等高的位置。
[0028]本體上還設有三個棉墊5，一個棉墊覆蓋在環(huán)形金屬片I外部，介于環(huán)形金屬片I和防護服本體之間；另外兩個棉墊分別覆蓋在第二圓形金屬片3B和第三圓形金屬片3C外部，并分別介于圓形金屬片和防護服本體之間;所述棉墊5均縫在防護服本體上。
[0029]環(huán)形金屬片I為硅鋼片；所述圓形金屬片為銅片；所述導線為帶絕緣層的多芯銅線。
[0030]
操作人員工作前，按如下步驟進行防護準備工作:
(1)救生電閘設置在主電源網(wǎng)絡的入口處，電源從輸入接線柱接入，從輸出接線柱輸出，并輸送給整個施工現(xiàn)場；
(2)緊貼皮膚穿上防護服，環(huán)形金屬片和棉墊覆蓋整個心臟區(qū)域，打開控制電路的開關;此時控制電路中的第一主控制器發(fā)出配對的命令，并通過無線模塊廣播出去，等待配對設備的連接；
(3)打開救生電閘主開關，并按下一個尚未建立連接的配對按鈕;此時第二主控制器會通過第二無線模塊檢索周圍有無需要配對的防護服，由于第(2)步中，已經(jīng)有防護服在持續(xù)發(fā)出配對命令等待配對，救生電閘獲取到該命令后，從中解析出該防護服的ID號，并與當前配對按鈕綁定;綁定后，救生電閘上對應的按鈕指示燈點亮。防護服上的按鈕也點亮。
[0031](4)重復執(zhí)行(2)(3)，可完成多個防護服的配對。同一施工現(xiàn)場存在多名操作人員時，使用一臺救生電閘就能實現(xiàn)對所有人的保護。
[0032](5)救生電閘面板上設有帶鎖的鐵門，完成上述步驟，正式開始工作之前，需要將鐵門鎖上，防止他人進入施工現(xiàn)場誤操作救生電閘影響施工。
[0033](6)救生電閘的第二主控制器每秒通過第二無線模塊向已連接的防護服發(fā)送檢測命令，并接受回碼;防護服的第一主控制器通過第一無線模塊收到該命令會立即進行回碼；如果第二主控制器超過2秒未收到回碼，就會控制救生電閘上對應的指示燈閃爍，以提醒救生電閘的維護人員注意；同時觸發(fā)救生電閘報警，斷開電力開關組。同理如果第一主控制器超過2秒未收到救生電閘發(fā)過來的連接檢測命令，也會控制防護服上的指示燈閃爍和蜂鳴器鳴響以提醒操作人員注意并斷開電力開關組。上述連接檢測過程的目的是防止操作人員離開電閘距離過遠時由于無線模塊的傳輸距離有限，而導致雙方無法通信，進而出現(xiàn)一旦發(fā)生觸電，不能正常觸發(fā)有效的保護動作。
[0034]操作人員使用用電設備時，如果發(fā)生觸電事故，例如左手觸電，電流會從左手流入人體，然后通過一條阻抗最小的路徑向“地平面”泄放。如果不采取防護措施，而最近的“地平面”又恰好在身體右部，那么電流會流經(jīng)心臟或脊柱，并很可能對人體造成致命傷害。當穿上防護服時，由于心臟區(qū)域被環(huán)形金屬片、環(huán)形線圈、圓形金屬片覆蓋，因而電流會“選擇”阻抗小的路徑流過，因而大量的電流并未流經(jīng)心臟就泄放到地平面了，雖然會有小部分電流仍舊難免流經(jīng)心臟，但強度已經(jīng)大大減弱，對人體造成致命傷害的概率也大大降低。此夕卜，由于有二極管的存在，不論電流從哪個方向流經(jīng)心臟區(qū)域，只有半圈線圈中會有電流產(chǎn)生，而另外半圈線圈中由于二極管的阻隔，不會產(chǎn)生電流。電流引起環(huán)形金屬片纏繞導線兩端的電勢變化，進而導致第一輸入通道的兩極間出現(xiàn)電勢差，第一主控制器捕捉到該電勢差，就能判斷有電流流經(jīng)人體。同理，當身體背面有電流時，兩兩圓形金屬片之間也會出現(xiàn)電勢差，并通過第二、三、四輸入通道被第一主控制器捕獲。
[0035]綜上所述，當?shù)谝恢骺刂破鞯娜魏我粋€輸入通道捕捉到該輸入通道的兩極間有電勢差，就能判斷出此時有電流流經(jīng)人體，并立即觸發(fā)報警。
[0036]觸發(fā)警情的防護服，第一主控制器通過第一無線模塊發(fā)出觸電報警命令，并通過第二無線模塊轉(zhuǎn)發(fā)給第二主控制器，第二主控制器接收到該命令，迅速斷開電力開關組，并啟動警報器，這樣整個施工現(xiàn)場就不再有電流通過，防止電流對人體造成持續(xù)傷害。
[0037]救生電閘上還設有主開關鎖定裝置，裝置內(nèi)設有隔離棒和彈簧，隔離棒主體為絕緣塑料，靠近電磁鐵的一端設有鐵片。當所有防護服與第二主控制器均正常連接，且系統(tǒng)中沒有收到任何報警信息時，第二主控制器會觸發(fā)電磁鐵動作將隔離棒吸起，此時隔離棒不會遮擋主開關按鈕和主開關之間的空隙，使用者可以通過主開關按鈕正常觸發(fā)主開關；當系統(tǒng)中收到報警信息(無論是在任何一個工作環(huán)節(jié)中由于防護服失去連接或電池電量不足等原因而產(chǎn)生的警情，還是觸電產(chǎn)生的警情)時主開關跳開且在警情沒有排除情況下主開關鎖定裝置會停止電磁鐵的動作，隔離棒被彈簧彈力拉回擋在主開關按鈕和主開關之間，使用者無法按下主開關，除非警情徹底消除且所有配對的防護服均與救生電閘正常連接系統(tǒng)自檢各組件均處于正常狀態(tài)下，才能重新開啟主開關。
[0038]包在環(huán)形金屬片外面的棉墊，可以降低該位置皮膚與外界的熱量交換速率，進而導致身體該部位皮膚出汗，從而降低該部位體表的電阻，有利于電流從體表通過，進一步降低直接穿過身體的電流強度。
[0039]綜上所述，本發(fā)明一方面可降低觸電時通過心臟和脊柱的電流，直接降低人體受到致命傷害的可能性，另一方面通過無線通信的方式，將主電源切斷，防止持續(xù)的電流對人體造成傷害。結(jié)合上述兩方面優(yōu)勢，可以非常有效地降低意外觸電事故對電力系統(tǒng)操作工人的傷害。有非常好的應用前景。但本發(fā)明原理設計上需要對外發(fā)送電磁波，容易將雷電招惹上身，因而雷雨天氣時，需要盡量避免使用，特此說明。
【主權項】
1.一種防觸電保護裝置，包括防護服和救生電閘，其特征在于， 所述防護服包括本體，上面設有包含四個輸入通道的控制電路，控制電路的輸入通道均通過放大電路(7)與主控制器(12)相連，第一無線模塊(9)、蜂鳴器(10)、第一指示燈(11)均直接與第一主控制器(12)相連，電池(8)為整個控制電路供電； 所述本體上設置有表面涂有絕緣漆的環(huán)形金屬片(1)，所述環(huán)形金屬片(I)上纏繞有導線(4A)，所述導線(4A)兩端分別與控制電路的第一輸入通道相連； 所述本體上還設有串聯(lián)多個二極管(6)的環(huán)形繞線(2)，所述環(huán)形繞線纏繞在環(huán)形金屬片(I)上，所有二極管的PN結(jié)方向一致； 所述本體上還設有第一圓形金屬片(3A)、第二圓形金屬片(3B)、第三圓形金屬片(3C)；所述第一圓形金屬片(3A)和第二圓形金屬片(3B)通過導線(4B)與控制電路的第二輸入通道連接;所述第二圓形金屬片(3B)和第三圓形金屬片(3C)通過導線(4B)與控制電路的第三輸入通道連接;所述第一圓形金屬片(3A)和第三圓形金屬片(3C)通過導線(4B)與控制電路的第四輸入通道連接； 所述救生電閘包括外殼、第二主控制器(21);第二指示燈(14)、第二無線模塊(22)、警報器(19)、配對按鈕(20)都直接與第二主控制器(21)相連;所述救生電閘還設有依次串聯(lián)的輸入接線柱(13)、主開關(15)、電力開關組(17)、輸出接線柱(18);所述救生電閘還設有接在主開關前級，并為整個電閘箱內(nèi)的電路供電的電源模塊(16); 所述電力開關組(17)的被控端與主控制器的控制信號輸出端相連。2.根據(jù)權利要求1所述的一種防觸電保護裝置，其特征在于，所述電閘箱的第二指示燈(14)為多色燈。3.根據(jù)權利要求1所述的一種防觸電保護裝置，其特征在于，所述二極管(6)為導通壓降低的鍺二極管。4.根據(jù)權利要求1所述的一種防觸電保護裝置，其特征在于，所述環(huán)形金屬片(I)設置在對應人體前胸偏左的位置，并覆蓋心臟區(qū)域。5.根據(jù)權利要求1所述的一種防觸電保護裝置，其特征在于，所述第一圓形金屬片(3A)設置在環(huán)形金屬片(I)中心位置;第二圓形金屬片(3B)設置在防護服本體對應人體后背脊柱右側(cè)且與心臟等高的位置;第三圓形金屬片(3C)設置在防護服本體對應人體后背脊柱左側(cè)且與心臟等高的位置。6.根據(jù)權利要求1所述的一種防觸電保護裝置，其特征在于，所述本體上還設有三個棉墊(5)，一個棉墊覆蓋在環(huán)形金屬片(I)外部，介于環(huán)形金屬片(I)和防護服本體之間；另外兩個棉墊分別覆蓋在第二圓形金屬片(3B)和第三圓形金屬片(3C)外部，并分別介于圓形金屬片和防護服本體之間;所述棉墊(5)均縫在防護服本體上。7.根據(jù)權利要求1所述的一種防觸電保護裝置，其特征在于，所述環(huán)形金屬片(I)為硅鋼片;所述圓形金屬片為銅片;所述導線為帶絕緣層的多芯銅線。
【文檔編號】A41D13/008GK105996221SQ201610371258
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】萬智豹
【申請人】萬智豹