1.验电器
验电器是一种检测物体是否带电以及粗略估计带电量大小的仪器,如图2.17所示。上部是一金属球(也有用金属板),它和金属杆相连接,金属杆穿过橡皮塞,其下端挂两片极薄的金属箔,封装在玻璃瓶内。检验时,把物体与金属球(金属板)接触,如果物体带电,就有一部分电荷传到两片金属箔上,金属箔由于带了同种电荷,彼此排斥而张开,所带的电荷越多,张开的角度越大;如果物体不带电,则金属箔不动。当已知物体带电时,若要识别它所带电荷的种类,先把这带电体与金属球接触一下,使金属箔张开。然后,用已知的带足够多正电的物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开的角度更大,则表示该带电体的电荷为正;反之,如果金属箔张开的角度减小,或先闭合而后张开,则表示带电体的电荷为负。以上事实意味着,带电体为增加同种电荷时,电荷的量值增大;带电体为增加异种电荷时,电荷的量值减小。因此,人们通常将正、负电荷分别表示为正值和负值。
图2.17 验电器
根据测量环境的区别,验电器可以分为低压验电器和高压验电器两种。
低压验电器又称为测电笔,多用于检测12~500 V低压。常见的低压验电器外形较小,便于携带,主要有笔式和螺钉旋具式两种。
(1)结构 笔式低压验电器的结构如图2.18所示,螺钉旋具式低压验电器如图2.19所示。
图2.18 笔式低压验电器的结构
1—笔尾金属部分;2—弹簧;3—观察窗;4—笔身;5—氖泡;6—电阻;7—笔尖金属部分
图2.19 螺钉旋具式低压验电器
低压验电器的组成主要包括笔尖、笔身、弹簧、氖泡、电阻等部分。
(2)验电原理 当使用低压验电器时,被测带电体通过低压验电器、人体与大地之间形成电位差(被测物体与大地之间的电位差超过60 V),产生电场,低压验电器中的氖管在电场作用下便可发光。根据低压验电器中氖管发光的强弱,可以估计出电压的高低。氖管发光越强,则被测量物体的电压越高。在使用低压验电器时,要注意防止笔尖金属部分触及人手或别的导体,以防触电和短路。
(3)低压验电器的作用 低压验电器除了可以检测被测物体是否带电以外,还具备以下功能。
①区别相线和零线 对于交流电路,使氖管发光的即为相线,正常情况下,触及零线是不会发光的。
②区别直流电和交流电 根据氖管内电极的发光情况,可以区分交流电和直流电,测交流电时两个电极都发光,直流电则只能使一个电极发光,且发光的一侧是直流的负极。
③识别相线碰壳 可根据氖管是否发光判断设备的金属外壳有没有相线碰壳现象。
(4)低压验电器的使用方法 使用低压验电器时,手与笔尾金属体接触,使观察窗背光朝向自己,用金属笔尖接触被测物体,低压验电器的正确使用方法如图2.20所示。
图2.20 低压验电器的正确使用方法
(5)使用验电器的注意事项
①验电器使用前,应在已知带电体上测试,证明验电器确实良好方可使用;
②使用时,应使验电器逐渐靠近被测物体,直至氖管发光,只有氖管不发光时,人体才可以与被测体试接触;
③螺钉旋具式验电器刀杆较长,应加套绝缘套管,避免测试时造成短路及触电事故。
高压验电器主要用来检验设备对地电压在1 000 V以上的高压电气设备。目前广泛采用的有发光型、声光型、风车式三种类型。高压验电器一般由检测部分(指示器部分或风车)、绝缘部分、握手部分三大部分组成。绝缘部分指自指示器下部金属衔接螺丝起至罩护环止的部分,握手部分指罩护环以下的部分,其中绝缘部分、握手部分根据电压等级的不同其长度也不相同,如图2.21所示。
图2.21 高压验电器(www.xing528.com)
在使用高压验电器进行验电时,首先必须认真执行操作监护制,一人操作,一人监护。操作者在前,监护人在后。使用验电器时,必须注意其额定电压要和被测电气设备的电压等级相适应,否则可能会危及操作人员的人身安全或造成错误判断。验电时,操作人员一定要戴绝缘手套,穿绝缘靴,防止跨步电压或接触电压对人体的伤害。操作者应手握罩护环以下的握手部分,先在有电设备上进行检验。检验时,应渐渐地移近带电设备至发光或发声止,以验证验电器的完好性。然后在需要进行验电的设备上检测。同杆架设的多层线路验电时,应先验低压,后验高压,先验下层,后验上层。
需要特别说明的是,在使用高压验电笔验电前,一定要认真阅读使用说明书,检查一下试验是否超周期,外表是否损坏、破伤。例如,GDY型高压电风验电器在从包中取出时,首先应观察电转指示器叶片是否有脱轴现象,警报是否发出音响,脱轴者不得使用,然后将电转指示器在手中轻轻摇晃,其叶片应稍有摆动,证明良好,然后检查报警部分,证明音响良好。对于GSY型系列高压声光型验电器在操作前应对指示器进行自检试验,才能将指示器旋转固定在操作杆上,并将操作杆拉伸至规定长度,再作一次自检后才能进行。注意,高压验电器不能检测直流电压。
在保管和运输中,不要使其强烈振动或受冲击,不准擅自调整拆装,凡有雨雪等影响绝缘性能的环境,一定不能使用。不要把它放在露天烈日下暴晒,应保存在干燥通风处,不要用带腐蚀性的化学溶剂和洗涤剂进行擦拭或接触。
1.准备扳手、一字螺钉旋具和十字槽螺钉旋具、钳子、电工刀、验电器等实训器材。
2.学生按5~8人分成工作小组,布置工作任务。
(1)阅读各种器材的说明书,了解各用具的基本参数。
(2)按规范使用上述各种家庭用电常备工具,并注意使用事项。
(3)用验电器检测给定的导体是否带电以及粗略估计带电量大小。
3.配合实训步骤,进行相关知识学习。
(1)观察扳手、一字螺钉旋具和十字槽螺钉旋具、钳子、电工刀、验电器等工具的结构组成。
(2)会使用各种家庭用电常备工具。
(3)会使用验电器测量是否带电。
4.学习总结与讨论。
5.知识拓展与开放性作业。
一、填空题
1.钳子主要由____________和____________两部分构成。
2.验电器是一种检测物体____________的仪器。
3.螺钉旋具主要用于旋松或旋紧有槽螺钉,常用的旋具是_____________________旋具和____________________旋具。
4.在家庭用电操作中,钳子在____________、_____________、_____________等场合都有广泛的应用,钳子多用来弯曲或安装小零件、剪断导线或螺栓等。
5.使用斜口钳时,应当将斜口钳的____________正面朝上,背面靠近需要切割导线的位置。
6.电工刀一般由____________和____________两部分组成,使用电工刀应严禁用电工刀进行带电操作。
二、简答题
1.简述使用钢丝钳的注意事项。
2.简述使用电工刀的注意事项。
3.低压验电笔的使用方法及注意事项是什么?
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