驗電筆的原理及其使用

2021-01-15 設備人

驗電筆也叫測電筆或試電筆,簡稱「電筆」,它是用來檢測導線、電器和電氣設備的金屬外殼是否帶電的一種電工工具。筆體中有一氖泡,測試時如果氖泡發光,說明導線有電或為通路的火線。 試電筆中筆尖、筆尾、為金屬材料製成,筆桿為絕緣材料製成。 使用試電筆時,一定要用手觸及試電筆尾端的金屬部分,否則,因帶電體、試電筆、人體與大地沒有形成迴路,試電筆中的氖泡不會發光,造成誤判,認為帶電體不帶電。


▲ 驗電筆





▲ 驗電筆結構




驗電筆前端為金屬探頭,用來與所檢測設備進行接觸。 後端也是金屬物,可能是金屬掛鈎,也可能是金屬片,用來與人體接觸。 中間的絕緣管內是能發光的氖燈、電阻以及壓力彈簧。 無論驗電筆的類型如何,結構怎樣,它們的工作原理是一樣的。

我們在中學就學過歐姆定律 I=U/R ,電筆的原理就基於此。


具體說明如下: 

A、當測電筆去檢測某一導體是火線還是零線時,通過測電筆的電流(也就是通過人體的電流) I=加在測電筆和人體兩端的總電壓 U,除以(/相當於分數線)測電筆和人體兩端的總電阻R. 

B、測火線時,照明電路,火線與地之間有電壓U=220V左右,人體電阻一般很小,通常只有幾百到幾千歐姆,而測電筆內部的電阻通常有幾兆歐左右,通過測電筆的電流(也就是通過人體的電流)很小,通常不到1毫安,這樣小的電流通過人體時,對人沒有傷害,而這樣小的電流通過測電筆的氖泡時,氖泡會發光. 

C、測零線時,U=0,I=0,也就是沒有電流通過測電筆的氖泡,氖泡當然不發光。這樣我們可以根據氖泡是否發光判斷火線還是零線. 





使用試電筆時,以中指和拇指持測電筆筆身,食指接觸筆尾金屬體或筆掛。當帶電體與接地之間電位差大於60V時,氖泡產生輝光,證明有電。

注意:

人手接觸電筆部位一定要在試電筆的金屬筆蓋或者筆掛,絕對不能接觸試電筆的筆尖金屬體,以免發生觸電。

▲ 驗電操作過程


上述是測試的過程和結論,下面闡述具體操作過程:

手接觸筆尾的金屬體、筆尖金屬體接觸被測電路。


▲ 正確使用方法

其原因是電流在流經線路,通過驗電筆筆端、氖泡、電阻、人體和大地時,帶電體和大地之間只要存在著一定的電位差,驗電筆就會有氖泡發光的現象發生。 如果氖泡不亮,只要不違背驗電筆的使用法則,則表明該測試帶電體不帶電。

▲ 驗電筆測試原理圖


如果測試的是交流電,則氖泡的兩極都會發光;如果測試的是直流電,那麼驗電筆只有一極發光

驗電筆流經的電流等於通過人體的電流,等同於驗電筆與人體兩端的總電壓除以驗電筆與人體兩端的總的電阻。

以測試家庭照明電路中的零線和火線為例。 當我們把所測帶電體、驗電筆、人體、大地連接形成電路迴路時,火線與大地之間一般電壓在220V 左右,而人體的電阻很小,驗電筆內部的電阻一般是幾兆歐,那麼根據歐姆定律可以測算通過驗電筆的電流很小,也就是說通過人體的電流也很小。

只要這樣的電路有電流通過,哪怕只有不到 1mA,驗電筆的氖泡就會發亮。 而我們可以使用驗電筆是因為它的安全無害。當我們測試的帶電體形成迴路的時候,電流通過驗電筆時,驗電筆的氖泡如果沒有發光,就說明此電路中,總電壓為零,電流為零,說明是零線。

驗電筆是我們日常生活中測試照明電路中的火線、零線,低壓用電環境中用電設備是否漏電的常用工具,使用起來非常方便。 但使用不當也會造成判斷的錯誤甚至危險。





1、使用測電筆之前應先檢查測電筆內有否安全電阻,然後檢查測電筆有否損壞,有否受潮或進水現象。檢查合格後方可使用。

2、在使用測電筆測量電氣設備是否帶電之前,先要將試電筆在有電源的部位檢查一下氖管能否正常發光,如能正常發光,方可使用。

 3、在明亮的光線下使用測電筆測量帶電體時,應注意避光,以免因光線太強而不易觀察氖管是否發光,造成誤判。

4、螺絲刀式測電筆前端金屬體較長,應加裝絕緣套管,避免測試時候造      

   成短路或觸電事故。

5、使用完畢後,要保持測電筆清潔,並放置在乾燥處,嚴防碰摔。





 1、可用來判斷直流是否接地。在對地絕緣的直流系統中,可站在地上用測電筆接觸直流系統中的正極或負極,如果測電筆氖泡不亮,則沒有接地現象。如果氖泡發亮,則說明有接地現象,其發亮如在筆尖端,則說明為正極接地。如發亮在手指端,則為負極接地。但是必須指出的是在帶有接地監察繼電器的直流系統中,不可採用此方法判斷直流系統是否發生接地。 

 2、可以用來判別交流電和直流電。在用測電筆進行測試時,如果測電筆氖泡中的兩個極都發光,就是交流電;如果兩個極中只有一個極發光,則是直流電。 

 3、用於判別電壓的高低。普通低壓測電筆的電壓測量範圍大致在60-500V。有經驗的電工可根據經常使用的測電筆氖管發光的強弱來估測電壓的大致數值,氖管越亮,說明電壓越高。

4、區分交流電同相或者異相。

5、檢查相線是否碰殼。用測電筆接觸電氣設備的殼體,若氖管發光,則有因相  線碰殼而漏電的現象。





 6.1 介紹 

▲ 數顯測電筆



數顯測電筆是近年來出現的一種新型電工工具。它通過在絕緣皮外側利用電磁感應探測,並將探測到的信號放大後利用LCD顯示來判斷物體是否帶電。其具有安全,方便,快捷等優點。


按鈕說明: 

(A鍵)直接測量按鍵(離液晶屏較遠),也就是用批頭直接去接觸線路時,請按此按鈕; 

(B鍵)感應測量按鍵(離液晶屏較近),也就是用批頭感應接觸線路時,請按此按鈕。

 註:不管電筆上如何印字,請認明離液晶屏較遠的為直接測量健;離液晶較近的為感應鍵即可。

數顯感應測電筆適用於直接檢測12-250V的交直流電和間接檢測交流電的零線、相線和斷點。還可測量不帶電導體的通斷。


 6.2 使用 

6.2.1 直接檢測

按住A鍵,將批頭接觸帶電體,數顯電筆的顯示器上將分段顯示電壓,最後顯示數字為所測電路電壓等級。


6.2.2 間接檢測

按住B鍵,將批頭靠近電源線,如果電源線帶電的話,數顯電筆的顯示器上將顯示高壓符號。可用於隔著絕緣層分辨零/相線、確定電路斷點位置。


6.2.3 斷點檢測

按住B鍵,沿電線縱向移動時,顯示窗內無顯示處即為斷點處。

新形數顯測電筆,可測試12V、36V、55V、110V及220V的,一般按測試筆上方點的是測電壓的,以最高顯示為當時測試電壓值;下方的是感應測試,以檢測絕緣體線路斷路情況的,此是以經驗作依據的。


6.2.4 電壓檢測

檢測範圍為12-250V的交/直流電壓。輕觸直接測量(DIRECT)按鍵,測電筆金屬前端接觸被檢測物,本測電筆分12V、36V、55V、110V和220V五段電壓值,液晶顯示屏最後的數值為所測電壓值(未至高端顯示值的70%時,顯示低端值)。 測非對地的直流電時,手應接觸另一電極(如正極或負極)。


6.2.5 感應檢測

 輕觸感應、斷點測量(INDUCTANCE)按鍵,測電筆金屬前端靠近被檢測物,若顯示屏出現「高壓符號」表示物體帶交流電。測量斷開的電線時,輕觸感應、斷點測量(INDUCTANCE)按鍵,測電筆金屬前端靠近該電線的絕緣外層,有斷線現象,在斷點處「高壓符號」消失。 利用此功能可方便地分辨零、相線(測並排線路時要增大線間距離)。檢測微波的輻射及洩漏情況等。


 6.3 注意事項 

按鍵不需用力按壓,測試時不能同時接觸兩個測試鍵,否則會影響靈敏度及測試結果。


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