Дистанционное обнаружение высоковольтного постоянного напряжения, Как обнаружить 3кВ постоянного напряжения на расстоянии 1,5...2м? Опции

[Dir]

В очередной раз погиб человек от того, что не отключили напряжение ПОСТОЯННОГО тока при ремонтных работах. Он полез на столб, не выполнил как обычно все действия, предписанные по инструкции, и ...

А вот если бы у него был прибор для индикации приближения к этому напряжению, все могло бы быть иначе. Кто-нибудь может что-то сказать по этому вопросу?
Можно поставить вопрос и шире. Высоковольтное постоянное напряжение есть не только на высоких столбах, но и пониже. А вот про про средства дистанционного обнаружения такого не очень высокого напряжения что-то не слышно. Возможно ли создать такой переносной малогабаритный прибор по разумной (до 500...1000$) цене? Прибор, естественно, должен эксплуатироваться в реальных условиях (ЖД, метро, ЛЭП...), а не быть поверочным средством в метрологических центрах.

[Stanislav]

В очередной раз погиб человек от того, что не отключили напряжение ПОСТОЯННОГО тока при ремонтных работах. Он полез на столб, не выполнил как обычно все действия, предписанные по инструкции, и ...

А вот если бы у него был прибор для индикации приближения к этому напряжению, все могло бы быть иначе. Кто-нибудь может что-то сказать по этому вопросу?
Можно поставить вопрос и шире. Высоковольтное постоянное напряжение есть не только на высоких столбах, но и пониже. А вот про про средства дистанционного обнаружения такого не очень высокого напряжения что-то не слышно. Возможно ли создать такой переносной малогабаритный прибор по разумной (до 500...1000$) цене? Прибор, естественно, должен эксплуатироваться в реальных условиях (ЖД, метро, ЛЭП...), а не быть поверочным средством в метрологических центрах.

Давайте подумаем...
Электрический провод под напряжением на расстоянии может проявить себя только электрическим и магнитным полем. При отсутствии тока магнитное поле также будет отсутствовать, поэтому отбросим его рассмотрение.
Для обнаружения электрического поля потребуется датчик потенциала. Абсолютный потенциал (или, точнее, потенциал относительно Земли), по-моему, измерить невозможно из-за утечек (поправьте, если ошибаюсь). При условии, что датчик перемещается относительно провода, появляется возможность измерять изменение потенциала поля вследствие такого перемещения.
Хорошим датчиком изменения потенциала является обычный усилительный МОП-транзистор с обеднённым (встроенным) каналом и затвором, болтающимся "в воздухе". Помнится, в студенческие годы я экспериментировал с транзистором КП305. В эксперименте измерялся ток через канал ПТ с неподключенным выводом затвора. В сухом воздухе обычной общажной комнаты заряд затвора при напряжении на нём в несколько вольт за сутки менялся всего процентов на 25. Прибор заметно реагировал на приближение человеческого тела с расстояния порядка полуметра, а 9В батарейку, подключенную одним полюсом к истоку, а другим - к проволочке-антенне длиной в 4-5см - на расстоянии ~10-20см.
Для увеличения чувствительности к затвору следует подключить металлическую пластинку или шарик. При этом нужно обеспечить защиту датчика от статического электричества, а также минимально возможные токи утечки цепи затвора ПТ.
Если есть вопросы - задавайте. Задача, несомненно, имеет решение.

[Dir]

Давайте подумаем...
Электрический провод под напряжением на расстоянии может проявить себя только электрическим и магнитным полем. При отсутствии тока магнитное поле также будет отсутствовать, поэтому отбросим его рассмотрение.
Для обнаружения электрического поля потребуется датчик потенциала. Абсолютный потенциал (или, точнее, потенциал относительно Земли), по-моему, измерить невозможно из-за утечек (поправьте, если ошибаюсь). При условии, что датчик перемещается относительно провода, появляется возможность измерять изменение потенциала поля вследствие такого перемещения.
Хорошим датчиком изменения потенциала является обычный усилительный МОП-транзистор с обеднённым (встроенным) каналом и затвором, болтающимся "в воздухе". Помнится, в студенческие годы я экспериментировал с транзистором КП305. В эксперименте измерялся ток через канал ПТ с неподключенным выводом затвора. В сухом воздухе обычной общажной комнаты заряд затвора при напряжении на нём в несколько вольт за сутки менялся всего процентов на 25. Прибор заметно реагировал на приближение человеческого тела с расстояния порядка полуметра, а 9В батарейку, подключенную одним полюсом к истоку, а другим - к проволочке-антенне длиной в 4-5см - на расстоянии ~10-20см.
Для увеличения чувствительности к затвору следует подключить металлическую пластинку или шарик. При этом нужно обеспечить защиту датчика от статического электричества, а также минимально возможные токи утечки цепи затвора ПТ.
Если есть вопросы - задавайте. Задача, несомненно, имеет решение.

Ввиду того, что такой индикатор должен эксплуатироваться в производственных условиях и не должен усложнять работу электрика и вопросы:
1. Как автоматически учесть перемещение (его величину и направление) такого датчика относительно провода под постоянным напряжением?
2. Как отстроиться от влияния электростатики? Насколько я понимаю, электрическое поле провода ничем не отличается от поля, допустим, свитра, заряженного при трении.
3. Не будет ли на такой прибор влиять переменное поле промышленной частоты?
4. Чем обусловлено влияние на такой электрометр тела человека и как его убрать?
5. Какую чувствительность можно ожидать от такого метода? Собственно, хотелось бы как указано в названии темы (т.е. хотя бы 1,5м от 3кВ провода), но это только благое пожелание не подкрепленное никакими расчетами и экспериментами.

И спасибо, что восприняли вопрос всерьез. Может я не совсем правильно расставил акценты и людей под током гибнет не так и много. Но это периодически случается и говорить что такое невозможно нельзя. Тем более, что вопрос поднял не я. Мне его задал человек из минтранса после, как я уже сказал, "невозможного" ЧП.

[lks]

И спасибо, что восприняли вопрос всерьез. Может я не совсем правильно расставил акценты и людей под током гибнет не так и много. Но это периодически случается и говорить что такое невозможно нельзя. Тем более, что вопрос поднял не я. Мне его задал человек из минтранса после, как я уже сказал, "невозможного" ЧП.
[/quote]

Есть предложение. (Я внимательно следил за темой - не хотелось вмешиваться).

Пару лет назад у меня возникла необходимость найти провод в стене - провод был без электрического тока (можно считать под постоянным напряжением). Немного поэксперементировав соорудил поисковый прибор (детектор) и приставку. Приставка это генератор звуковой частоты - подключалась к проводу. Детектор имел вид маленького пенала 1.5 х 2.5 х 12 см - имел выход на наушник и светодиод. Все мои проблемы с поиском проводов я решил. Кроме этого сам детектор (без генератора) позволял находить источники эл/магнитного излучения - провода под напряжением, ВЧ и СВЧ устройства и т.д. На компьютерный монитор и телевизор реагировал с 5-6 метров.

Таким образом, можно подключить генератор НЧ к высоковольтному проводу - до рубильника - а в кармане (или каске) работника может находится детектор. Если рубильник включат, то вместе с высоким напряжением поступит и сигнал и далее - с расстояния в несколько метров НЧ сигнал будет принят детектором - и выдаст сигнал тревоги.
У меня устройство питалось от элемента CR2032 (кажется так) - 3 вольтовая литиевая батарея диаметром около 20 мм.
Принцип датчика индуктивный, но может иметь острую диаграмму направленности (например, 10-15 градусов на расстоянии 5 метров до монитора).