一种具有跨步电压检测功能的绝缘鞋

技术领域

本发明涉及电力安全工器具技术领域，尤其涉及一种具有跨步电压检测功能的绝缘鞋。

背景技术

在电站的日常工作中，均需正常穿戴绝缘鞋，常规的绝缘鞋单纯只有绝缘保护的功能，却无带压报警的功能，如果电力作业人员所处场所发生接地短路故障，则电力作业人员可能无法及时发现自己所处环境的危险，为了更好的保护电力作业人员的安全，特设计了此款带有跨步电压检测功能的绝缘鞋。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种跨步电压报警绝缘鞋”，其公告号CN203986315U；包括两只绝缘鞋和两个绝缘鞋底套，绝缘鞋底部卡置在绝缘鞋底套上部的凹槽内；其中一个绝缘鞋底套底部设置金属触点通过内置导线连接于该绝缘鞋底套后部的导线插置座Ⅰ上；另一绝缘鞋底套的底部也设有金属触点，在该绝缘鞋底套的内设有电压监测报警装置和内置电源，电压监测报警装置与内置电源之间通过内置导线连接，电压监测报警装置与该绝缘鞋底套底部的金属触点相连；该绝缘鞋底套的后部设置有导线插置座Ⅱ，导线插置座Ⅱ与电压监测报警装置相连，导线插置座Ⅰ和导线插置座Ⅱ之间设置有连接导线。该实用新型克服了现有绝缘鞋的不足，绝缘鞋和绝缘鞋底套可以拆分，使用方便。然而该绝缘鞋需要内置电池，原有的跨步电压报警装置设置在鞋底部也会增加鞋体重量，使用不便。

发明内容

本发明主要解决现有技术下电力作业人员所处场所发生接地短路故障，电力作业人员可能无法及时发现自己所处环境的危险的问题；提供了一种具有跨步电压检测功能的绝缘鞋；该绝缘鞋在鞋子底部设置电压检测装置，将装置的电压检测金属头设置在鞋底两端，通过跨步电压直接作为电压检测装置的电源。当两端金属头检测电压较高时，前端和后端的金属头间产生电压差。电压差较大时，金属头提供的电压使电压检测装置内置的发光部件和发声部件提示报警。该装置简单且实用，使用自带金属头作为电源，减少了装置重量，且满足了跨步电压检测、电力危险提示的作用。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种具有跨步电压检测功能的绝缘鞋，所述绝缘鞋底设置有跨步电压检测装置；所述跨步电压检测装置包括若干金属头部；所述金属头部分别设置在绝缘鞋底两端，通过跨步电压直接作为电压检测装置的电源。当两端金属头检测电压较高时，前端和后端的金属头间产生电压差。电压差较大时，金属头提供的电压使电压检测装置内置的发光部件和发声部件提示报警。该装置简单且实用，使用自带金属头作为电源，减少了装置重量，且满足了跨步电压检测、电力危险提示的作用。

作为优选，所述金属头部分别设置在行走时鞋底覆盖处鞋头最前端位置和鞋尾最尾端位置；所述金属头部间的间距为行走时鞋底覆盖处距离最远的两点间的间距，扩大覆盖间距可以保证在最大程度的保证单只脚踩下去时，前后形成的电压差最大。由于单只脚的跨步电压较小，因此需要保证单脚落地时两个金属头间电压满足供电需求，应尽可能的将其间距离拉大。

作为优选，所述跨步电压检测装置还包括发声部件、发光部件；所述发声部件和发光部件分别连接鞋头处金属头部和鞋尾处金属头部；所述发声部件和发光部件采用并联方式连接；所述发光部件和发声部件的动作电源均取自金属头部间的电压差。通过金属头间的电压差为发光部件和发声部件直接提供电压。

作为优选，所述跨步电压检测装置的发光部件和发声部件从鞋底侧边露出；所述发光部件和发声部件露出侧边为靠近人体外侧一侧，使发光部件和发声部件发声和发光时，测试人员能第一时间看到。而外侧则更加明显，脚掌内侧设置则容易被忽略。

作为优选，所述发光部件和发声部件的动作值均小于人体可感知电压值，尽可能的保证发声部件和发光部件能够尽快作出预警。

作为优选，所述跨步电压检测装置设置在鞋底靠近底面处；所述跨步电压检测装置仅有金属头部露出鞋底底面，保障内部装置的密闭性，延长装置使用寿命。

作为优选，所述金属头部间距离小于最高预设距离；所述金属头部间距离大于最低预设距离；所述最高预设距离和最低预设距离按照如下步骤获得：

步骤S1、获取所处场所最高电压；建立地线仿真模型；获取电流极不同放线距离下的感应电压和接触电压值；

步骤S2、获取地线上对角线的跨步电势和接触电势的实际值和误差值；根据误差值和人体可感知电压值计算实际人体可感知电势差范围值；根据误差值和人体最大可承受电压值计算实际人体最大可承受电势差范围值；

步骤S3、根据人体可感知电势差范围值的最大值计算最低预设距离；根据实际人体最大可承受电势差范围值中的最低值计算最高预设距离。

避免因短路时地面压差过大造成对测试人员本身的伤害。

本发明的有益效果是：

1.当两端金属头检测电压较高时，前端和后端的金属头间产生电压差。电压差较大时，金属头提供的电压使电压检测装置内置的发光部件和发声部件提示报警。该装置简单且实用，使用自带金属头作为电源，减少了装置重量，且满足了跨步电压检测、电力危险提示的作用；

2.简单实用，环境适应性强，成本投入少，效果良好。

附图说明

图1为本发明的鞋底仰视图；

图2为本发明的鞋底侧视图；

图中：1-金属头部；2-发光部件；3-发声部件；4-导线。

具体实施方式

应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

一种具有跨步电压检测功能的绝缘鞋，带有跨步电压检测功能的绝缘鞋在外观设计上应比常规的绝缘鞋有更厚的鞋底或者采用绝缘性能更好的鞋底，用以补偿跨步电压检测装置带来的对地绝缘降低。

绝缘鞋鞋底内嵌有跨步电压检测装置，该装置所处位置贴近地面，减少了人体对地面的绝缘降低。基础的单个跨步电压检测装置包括两个金属头、发光部件、发声部件、导线。金属头为可以导电的头部，并不局限于金属做的头部，只需在短路电场环境下可以形成电压差、且可导电的器件即可。金属头布置在单只绝缘鞋底的两端，一端在头部，一端在尾部，且当行走时，鞋底踩在地面上时，鞋底面完全覆盖的位置为金属头布置的位置范围。跨步电压检测装置的金属头部装在绝缘鞋鞋底头部和尾部与地面接触的部分以此来采集鞋头和鞋尾的电压差。

金属头在布置范围内布设时，考虑到一般的地面出现短路时电压较小，为及时触发电压检测装置，金属头间的距离应尽可能的大，尽量采集较大的电压，保证装置的灵敏性。两金属头间分别设置有发声部件和发光部件，发声部件可以为单个蜂鸣器，也可以为整套部件，然而其动作值应较小。发光部件可以为单个LED灯，也可以为整套发光回路，然而其动作值应较小。发光部件和发声部件的动作电源取自单个鞋子的鞋头和鞋尾的电压差，即两个金属头间的电压差。当踩在地面上时，若环境出现短路危险，则鞋子前端和后端的金属头间形成了电势差，电流穿过内部器件导向发光部件和发声部件。发光部件和发声部件两者并联。最后通过导线将电压差送至发声器件和发光器件的两端。

跨步电压检测装置的发声器件和发光器件应有一部分从鞋底侧边外露，保证声音能被听到，亮光能被看到。发光器件应朝向人体的外侧，便于本人或他人看到。跨步电压检测装置的外露部分有且只有金属头部，发光器件的一部分和发声器件的一部分，可保证鞋底外观平整和美观，其中发光器件和发声器件外露部分应有一定的防水功能，延长装置的使用寿命，同时也使得该绝缘鞋的清洁工作与常规绝缘鞋无异。

跨步电压检测装置仅有金属头部露出鞋底底面；发光器件和发声器件的动作值足够小，要在电力作业人员感到不适前就要发出报警。

在进入相应的作业区域前穿上带有跨步电压检测功能的绝缘鞋，当绝缘鞋鞋底头部和尾部的电压超过定值时即会报警提示作业人员工作场所地面存在触电风险。

绝缘鞋鞋底头部和尾部的电压定值可以有一定要求。例如，金属头部间距离小于最高预设距离、大于最低预设距离。最高预设距离和最低预设距离按照如下步骤获得：

步骤S1、获取所处场所最高电压；建立地线仿真模型；获取电流极不同放线距离下的感应电压和接触电压值；

步骤S2、获取地线上对角线的跨步电势和接触电势的实际值和误差值；根据误差值和人体可感知电压值计算实际人体可感知电势差范围值；根据误差值和人体最大可承受电压值计算实际人体最大可承受电势差范围值；

步骤S3、根据人体可感知电势差范围值的最大值计算最低预设距离；根据实际人体最大可承受电势差范围值中的最低值计算最高预设距离。