一种可以自动声光报警及数值显示的绝缘鞋研究分析

一种可以自动声光报警及数值显示的绝缘鞋研究分析

李鸿艳,蓝远想,谢宗卫

广东电网有限责任公司东莞供电局，广东 东莞 523000

摘要：研发一种可以自动声光报警及数值显示的绝缘鞋，此鞋在原有的绝缘鞋基础上，增加各类电子元件，并做好防漏封装，只要鞋底感应到地面高于36V以上的电压，鞋面就会发出红色的闪光，并且发出警报声，同时显示当前感知的电压值，从而提醒工作人员已进入漏电区域，最大程度的保证了工作人员的安全，防止了安全事故的发生。

关键词：绝缘；告警；安全；

0前言

施工现场的多样性、复杂性、不确定性，是电力行业施工现场普遍存在的，防漏电触电及防跨步电压也是一种非常必要的安全措施，电力线路和电力设备在运行过程中，存在断线、接地、绝缘件老化破损等导致对地漏电的情况，如果人体靠近漏电位置，电流通过人体与大地之间构成回路，对人体造成电击伤害，上述情形在实际运行运维过程中，很难第一时间被发现，只有及时、准确、快速地发现或察觉上述漏电情况，巡视、作业、检查、施工或参观的人员才能防范触电。

目前电力工作人员配置有绝缘鞋，但存在以下缺陷，一是绝缘鞋不能保证绝缘能力长期合格良好，如果发生了绝缘击穿，工作人员将失去绝缘保护；二是目前的绝缘鞋只起到触电保护作用，没有告知工作人员已进入漏电区域的功能，存在跨步电压过大而击穿绝缘鞋导致触电的风险。

1现状分析

据资料，全世界每年因触电事故伤亡人数不下几十万人，中国每年触电死亡人数近万人。预防触电事故成为电气安全工作中的重点。在预防工作中，个人防护用品是十分必要的。本文仅对绝缘鞋产品的泄漏电流值及其依据讨论如下。

一、绝缘鞋产品及其泄漏电流值

（一）低压绝缘鞋

1. 绝缘皮鞋 以皮革（牛或猪革）为帮面配绝缘的橡胶底或合成材料底，采用粘胶和模压工艺。这种鞋要求耐工频电压6kV，持续时间2min，泄漏电流不大于3mA。
2. 布面绝缘胶鞋 帮面是白色或草绿色的棉布配上绝缘的胶底，采用硫化工艺。这种鞋耐工频电压5kV，持续时间2min，泄漏电流不超过2.5mA。

（二）高压绝缘胶鞋（靴）

1. 布面高压绝缘胶鞋 这是90年代的新产品，要求耐工频电压15kV，持续时间2min，泄漏电流不超过7.5mA。
2. 胶面高压绝缘靴 要求耐工频电压20kV，持续时间2min，泄漏电流不大于10mA（25号及以上的靴为14mA）。

目前供电企业使用的绝缘鞋一般按耐压等级、防穿刺功能等进行了细分，对地理环境复杂、气候变化较大、工作种类较多的工作人员来说，需要同时购买多双绝缘鞋进行工作，不仅生产成本较高，而且穿上此类绝缘鞋后不方便穿戴绑带式登杆脚扣，安全系数较低。为此，我们对传统绝缘鞋进行改造，设计了一种多功能实用型电力绝缘鞋。

2主要设计

一种可以自动声光报警及数值显示的绝缘鞋是通过对现有绝缘鞋加装电子感应元件及声光显示件处理。在鞋底内置线圈、电阻、蜂鸣器，于鞋面外设提示灯带和液晶显示面板，使其在感知设定的交流或直流电压时,能够达到即时灯光提醒、声音警报及电压数值警示,以保证作业人员知道附近存在漏电，从而保护作业人员免受电击伤害。结合电压工作原理及鞋制品的穿着的舒适度，研发符合人体工学设计、可以自动声光报警及数值显示的绝缘鞋。

技术关键点：

一种可以自动声光报警及数值显示的绝缘鞋，鞋底与接触地面带有电压感知功能，设定为36V、220V、1000V、5000V、8000V、10000V共六档，当施工现场存在漏电情况，鞋底感知到上述电压时，则进行声光警示和面板显示提示进行告警，提示施工人员本区域存漏电情况。

创新点：

1，绝缘鞋具有感知电压功能。

2，感应到地面高于36V以上的电压，鞋面就会发出红色的闪光，并且发出警报声，并显示具体电压值。

3，多方面提醒作业人员附近存在漏电情况，有效防止漏电导致的安全事故，保证作业人员的人身安全。

当测电器沿着线路检测时，滑动速度较快，声光报警可能一现即逝，人耳、眼来不及反应，结果造成误检漏现象。采用了单稳电路后，即使检测速度再快，报警器也能报警。但是，单稳电路的延时时间设置不能过长，太长了又使检测位置不准，由于本机的感应电极安装比较巧妙，同时又采用了复合放大，所以本机的检测灵敏度很高，即使电源线埋在墙内3-6cm，本机也能准确地检测无误。

3应用前景

该多功能绝缘鞋操作便捷，应用场景广泛，无须购买各种等级、各种功能的不同绝缘鞋（靴）设备即可满足设备巡视、登杆检修的安全需求。推广应用后能够有效降低企业运维成本，在提供电力生产安全保障的同时，进一步提高一线工作人员工作效率。

4结束语

施工现场的多样性、复杂性、不确定性，是电力行业施工现场普遍存在的，防漏电触电及防跨步电压也是一种非常必要的安全措施，电力线路和电力设备在运行过程中，存在断线、接地、绝缘件老化破损等导致对地漏电的情况，如果人体靠近漏电位置，电流通过人体与大地之间构成回路，对人体造成电击伤害，上述情形在实际运行运维过程中，很难第一时间被发现，只有及时、准确、快速地发现或察觉上述漏电情况，巡视、作业、检查、施工或参观的人员才能防范触电。

目前电力工作人员配置有绝缘鞋，但存在以下缺陷，一是绝缘鞋不能保证绝缘能力长期合格良好，如果发生了绝缘击穿，工作人员将失去绝缘保护；二是目前的绝缘鞋只起到触电保护作用，没有告知工作人员已进入漏电区域的功能，存在跨步电压过大而击穿绝缘鞋导致触电的风险。

根据上述问题，研发出一种可以自动声光报警及数值显示的绝缘鞋，此鞋在原有的绝缘鞋基础上，增加各类电子元件，并做好防漏封装，只要鞋底感应到地面高于36V以上的电压，鞋面就会发出红色的闪光，并且发出警报声，同时显示当前感知的电压值，从而提醒工作人员已进入漏电区域，最大程度的保证了工作人员的安全，防止了安全事故的发生。

参考文献

[ 1] 胡宴如. 模拟电子技术. 北京 : 高等教育出版社 , 2002.

[ 2] 郭培源. 电子电路及电子器件. 北京 : 高等教育出版社 , 2002.

项目支撑：本论文来源于广东电网有限责任公司职工技术创新项目；项目名称：一种可以自动声光报警及数值显示的绝缘鞋；项目编号：031917KK52220001