CN2058496U - 多功能测电保安器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能测电保安装置，它包括接收电磁感应信号的天线，用作信号放大和电源开关的场效应管，构成正反馈电路的晶体三极管和电容，显示报警用的蜂鸣器、发光二极管和电平指示器以及按钮开关式自检装置，还包括由二插座和串接于其间的发光管和电阻组成的辅助电路，它可用作高低压线路、电器设备的带电或运行情况的接触式和非接触式检测，它使用安全、方便、性能稳定，用途广泛，耗电极省。

Description

本实用新型涉及测电装置，特别是涉及一种非接触式多功能测电保安装置。

现有的测电装置包括测量高压的验电器和测量低压的试电笔，它们都包括壳体，与裸露的带电体直接接触的触头，电路部分及由氖泡构成的显示部分，其缺点是只能进行接触式检测，在高压情况下有危险性，使用的电压范围狭窄，操作欠方便，氖泡的指示不明显，并且功能较单一，不能在导线的绝缘层上检测导线是否带电、断线，区分零线和火线、查找断线、断点，检查低压线路是否正常等。

于是，本实用新型的目的在于提供一种不仅能对高低压线路和电器设备进行接触式检测，并能进行非接触式检测的测电保安装置，由此对于高压线路可作安全检测。

本实用新型的另一目的在于提供一种能同时用蜂鸣器、发光管和电表作报警指示的测电装置。

本实用新型的再一个目的是提供一种具有自检装置、从而能检查自身质量，以防检测失灵的测电保安装置。

本实用新型是通过电磁感应的原理设计而成的。由于所有带电体均能发出电磁波，本实用新型的测电装置利用拉杆天线作探头通过感应接收电磁波信号，经场效应管放大，由其漏极输出，再经二极管11整流后，通过npn晶体三极管和pnp晶体三极管及充放电电容组成的正反馈电路再次放大，最后，由正反馈电路的输出端，也即由pnp晶体三极管集电极输出的信号使连接于该输出端与电源负极间的报警装置动作，从而显示所测导体的带电情况。本实用新型的电路中，在拉杆天线与场效应晶体管的源极间还设置包括按钮开关的自检装置，用以检验测电装置自身的质量，以利安全检测。另外，本实用新型的测电装置除了上述电路外还配置一辅助电路，它包括两插座和其间的发光管，使装置除了进行感应信号的非接触检测外，还可进行接触式检测。

本实用新型结构新颖合理，耗电极省，性能稳定，用途广泛，为内线、外线电业人员在安装检修高低压供电线路和电气设备及家用电器等方面带来方便，并能及时提醒操作人员随时注意用电安全，避免人身伤亡事故的发生。本实用新型的其它优点和效果在下面结合附图的描述中进一步得以显示。

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是本实用新型的辅助电路示意图。

图3是本实用新型的外形结构示意图。

参见图1，本实用新型的电路用检杆天线1作为探头来接收信号，电路的一个主要元件是既作信号放大用、又兼电源开关用的场效应管BG₁，其栅极与拉杆天线1一端连接，其源极与电源2的正极连接，其漏极一方面经二极管11和电阻R₆与npn晶体三极管BG₂的基极连接，另外，还经过滤波电容C₁和电阻R₄分别连接到电源2负极和经电阻R₂连接到检杆天线一端。npn晶体三极管BG₂的发射极也通过上述电阻R₄连接到电源2的负极，而其集电极通过电阻R₉、R₁₀连接到电源2的正极。另一pnp晶体三极管BG₃的基极经上述电阻R₉与npn晶体三极管BG₂的集电极连接，其发射极连接到场效应管的源极与电源2正极的连线上，其集电极一方面通过电容C₂和电阻R₈′与npn晶体三极管BG₂的基极连接，另外还与变压器3的初级线圈和上述电阻R₄与电源2负极依次相连。上述npn晶体三极管BG₂、pnp晶体三极管BG₃及充放电电容C₂、电阻R₈等组成了正反馈电路。另外，在电源2的正极和与电源2的负极连接的电阻R₄间还串接一电容C₃。

在上述变压器3的次级线圈上串接一蜂鸣器4，用于感应信号的发声报警。另外，可将一发光二极管12和上述电阻R₄一起串接在pnp晶体三极管BG₃的集电极和电源2的负极间，用于感应信号的发光报警。还可在上述发光二极管12和电源2的负极间再串接一电平指示器5和一电阻R₁₁，用以指针式显示感应信号的相对强度。

上述场效应管可用诸如3DJ  6D型号，它能对微小的只有电压变化的输入信号起很好的放大作用。另外场效应管在警戒状态下，漏极的直流电流相当微小（≤1.5μA），因此，将它兼作电源开关，在静态下耗电极省。并且，它可避免普通开关误判断所造成的危险，这一点对确保人身安全极为重要。

上述电源2可采用揿钮电池，使电源接触牢靠，增强整机的可靠性。提高安全系数。

本实用新型测电装置的电路工作原理是这样的：当天线接收到由电场发出的电磁波后，通过电阻R₂在场效应晶体管BG₁的栅极处产生压降，当栅极电位高于夹断电压值时，场效应管BG₁导通，其漏极电位便上升，使二极管11和npn晶体三极管BG₂导通。后者导通后，电流经过电阻R₁₀、R₉、npn晶体三极管管BG₂和电阻R₄回路，在pnp晶体三极管BG₃基极处产生电位，使pnp晶体三极管BG₃导通。晶体三极管BG₂和BG₃及电容C₂和电阻R₈构成一个正反馈电路，pnp晶体三极管BG₃导通后集电极电位上升，由于电容C₂的自举作用，使其基极电位升高，这是一个强烈的正反馈过程。所以晶体三极管BG₂、BG₃很快进入饱和。pnp晶体三极管BG₃集电极的电流分三路流出。一路流经变压器3和电平指示器5后回入电源2负极，它使接在变压器3次级线圈上的蜂鸣器4发出振动声。另一路流经发光二极管12和电平指示器5回到电源负极，它使发光二极管12发光。上述二路电流流经电平指示器5，都使电表指针偏转。第三路向电容C₂反相充电。由于充电时间常数很小，npn晶体三极管BG₂基极反偏而迅速截止，pnp晶体三极管BG₃基极电流失去通路而截止。从而使集电极电压降低。由于C₂的自举作用，npn晶体三极管BG₂的基极电位更负，这也是一个强烈的正反馈过程。

电场的强弱会影响测电器的发声、发光和电表指针的偏转。电场越强，声音越激，光的闪烁越快、表针摆动幅度越大。这是因为随着电场的增大，场效应管BG₁栅极的电位不断上升，使夹断通道变宽，流过的电流增加，使场效应管BG₁基极电位增大的缘故。

在上述电路中最好再设置一个自检装置，它包括按钮开关6和电阻R₃，它们串接在拉杆天线1和场效应管BG₁的源极之间。当按下按钮开关6后，接通的电路使报警装置动作，则表示测电器完好，可安全使用。

上述电路中，电阻R₂可以再串接一个电阻R₁，并使电阻R₁与一拨动开关7并联，这即意味着使原先的固定阻值的电阻变成可取二种阻值的电阻：当拨动开关7闭合时阻值为R₂，当拨动开关7打开时阻值为R₁＋R₂。前者适用于周围电场很强的高压线环境下，后者适用于一般检测。上述电阻R₁和R₂，都是MΩ量级的高阻值电阻。

本实用新型的上述电路最好再附加一个辅助电路，如图2所示。它包括靠近拉杆天线1的两个插座8a、8b和串接于其间的发光二极管13和电阻R12。其中，发光二极管13的光色以与主电路中发光二极管12的光色不同为宜，例如前者为红色，后者为绿色。辅助电路还包括附件：与插座8a、8b的插孔匹配的一对测电笔杆（图中未示出）。

图3是本实用新型测电保安器的外形结构示意图。图1和图2、所示电路部分安置在矩形壳体21中。在壳体21的前面板上有电平指示器5的表头5a，红色发光二极管12和绿色发光二极管13，按钮开关6，以及拨动开关7，其左边标有“H”，右边标有“L”，拨动开关7拨向“H”和“L”分别对应图1的电路图中拨动开关7闭合和打开的情况。拉杆天线1和两个插座8a和8b设置在壳体11的上侧。

本测电器在使用前，先按下自检开关，如蜂鸣器4报警，红色发光二极管12闪亮，或电平指示器5的表头5a指针摆动，说明装置处于正常工作状态，可放心使用。

本测电器的主要作用和操作情况如下。

1.检测高低压电力线路是否带电：当测电器与被测线路的距离在报警距离以内时，调节拉杆天线1的长短以提高接收灵敏度，对高、低压线路进行非接触式检测，或对低压线路进行接触式检测，若出现报警信号，则电力线路带电。显然，对于电压不同的电力线路，报警距离往往是不同的。下表可供参考。

表I

电压（V）	220	380	10000	35000
					报警距离（M）	0.25-0.5	＞0.5	≥5M	≥10M

然而，在同一电压下的带电体，因受环境条件的影响，会使测电器接收到的电场信号强弱不同，因而对报警距离有一定影响。

2.检测电器设备是否带电或通电：使测电器靠近待测电器设备，拉出并调节拉杆天线1，进行非接触式检测，若出现报警信号，说明设备带电或通电。

3.对低压线路进行检测，判断火线、零线，查找断线、断点：将测电器的拉杆天线接近或接触两根待测的、分开一定距离的火线和零线中一根的绝缘层，测电器若发出报警信号，则此根线为火线，而另一根不产生信号的是零线。若两根线均不产生报警信号，则火线断或无电，若两根线均有报警信号，则零线断，它受火线感应也会产生报警信号。若天线沿一根线移动，初始有报警信号，突然没有信号了，则此根线是火线，并且有信号和无信号的分界处即为火线的断点；若天线沿一根线移动，初始无信号，突然有信号产生了，则此根线是零线（有负载情况下），并且无信号和有信号的分界处为零线的断点。

4.判断电器设备外壳是否漏电：收回天线，将一支测电笔杆的一端插入远离天线的插座，另一端接触电器设备外壳，若发出报警信号，则表明外壳漏电。这种检测方法也可用于检测电源的火线端和零线端。此时将上述电笔杆的另一端插入电源插孔，若发出报警信号，表明该插孔连接的是火线，否则是零线。

5.检验低压线路如220V线路是否正常：将两支测电笔杆的一端插入测电器的两插孔内，收回拉杆天线，再将两支测电笔杆的另一端插入电源插孔或分别接触火线、零线二裸线，若绿灯亮，则说明线路正常，否则，线路有故障。

6.鉴别化纤织物与纯毛、纯棉织品：由于化纤织物的静电作用，使本测电器的拉杆天线在平展的化纤织物上往返移动时会因静电感应而产生报警信号，而在平展的纯毛、纯棉织品上移动，则不会产生报警信号。

Claims (9)

1、一种测电保安装置，它包括探头、电路部分和报警装置，其特征在于，上述探头是拉杆天线，上述电路部分包括电源2，放大拉杆天线所接收的感应信号用的场效应管BG₁，对场效应管BG₁的漏极输出信号整流用的二极管11，及正反馈电路，上述场效应管BG₁的源极与上述电源2正极连接，其漏极还通过滤波电容C₁和电阻R₂与上述拉杆天线1的一端连接，上述正反馈电路包括npn晶体三极管BG₂、pnp晶体三极管BG₃和充放电电容C₂，上述整流二极管11的输出信号由npn晶体三极管BG₂的基极输入到上述正反馈电路，上述正反馈电路的输出端为上述pnp晶体三极管BG₃的集电极，上述报警装置设置在上述pnp晶体三极管BG₃的集电极和电源2的负极之间。

2、按照权利要求1所述的测电保安装置，其特征在于，上述报警装置包括蜂鸣器4和变压器3，其中变压器3的初级线圈串接在上述pnp晶体三极管BG₃的集电极和电源2的负极之间，而上述蜂鸣器4串接在上述变压器3的次级线圈上。

3、按照权利要求1或2所述的测电保安装置，其特征在于，上述报警装置包括串接在上述pnp晶体三极管BG₃的集电极和电源2的负极之间的发光二极管12。

4、按照权利要求3的测电保安装置，其特征在于，上述报警装置包括串接在上述发光二极管12和电源2的负极之间的电平指示器5。

5、按照权利要求1所述的测电保安装置，其特征在于，在上述场效应管BG₁的源极和上述拉杆天线1之间串接包括按钮开关6的自检装置。

6、按照权利要求1所述的测电保安装置，其特征在于，在上述场效应晶体管BG₁的漏极和上述拉杆天线1之间还有与上述电容C和电阻R₂串接在一起的电阻R₁和与电阻R₁并联的拨动开关7。

7、按照权利要求1所述的测电保安装置，其特征在于，上述电源2是揿钮电池。

8、按照权利要求1所述的测电保安装置，其特征在于，它还包括一个辅助电路，上述辅助电路包括靠近天线设置的两个插座8a、8b和串接于其间的发光二极管13以及电组R₁₂，并配置与上述插座8a、8b的插孔相匹配的两支测电笔杆。

9、按权利要求8所述的测电保安装置，其特征在于，上述发光二极管12和13所发出的光的颜色不同。

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