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第22章 试电笔与安全用电

一、试电笔的工作原理与使用

试电笔的结构如图3-8所示,在塑料笔杆的最前端封装一个金属螺丝刀,笔杆内依次装有一个约1.5兆欧的实心圆柱体碳质电阻、氖泡和弹簧,弹簧与笔帽上的金属夹或螺帽相接触。氖泡内充有氖气,内有两个相距很近的电极,电极和氖泡两端的金属分别相接。当氖泡两端加有60~80伏的电压时,内部氖气即能导电而发出橘红色的辉光,通过透明的塑料笔体可以明显地看到。图3-8

当用手指按着试电笔帽的金属夹,笔尖碰触到被检查的物体时,如果看到氖气泡发出辉光,证明物体带电。这是因为物体、试电笔、人体、大地、发电厂的发电机等构成了闭合回路而使氖泡发光。这时,确有电流通过人体,但不必担心,因在试电笔内安装有阻值很大的电阻,所以通过人体的电流很微弱,对人体不会造成伤害。如果自己制作简易试电笔时,一定要选好串联的电阻。绝不能在不串高值电阻的情况下,直接用氖气泡去测试带电物体。

用试电笔测试带电物体时,如氖泡内电极一端发出辉光,则所测的电是直流电;如氖泡内电极两端都发辉光,则所测电为交流电。氖泡内所发辉光的强度是随所测电压的高低而发生变化的。

二、自制试电笔

当我们知道了试电笔的结构和工作原理以后,就可以动手自己制作了。下面介绍两种试电笔的制作方法,它们与市售试电笔的使用效果相同。

1.钢笔式测电笔

从商店购买一只交流电压不大于90伏、长度为(30±1)毫米的低压氖气管,一只功率0.5瓦、阻值是1.5兆欧的实心碳质电阻或薄膜电阻和一只旧圆珠笔杆或活动铅笔杆,按图3-9那样串联焊接起来能使其恰好装进笔杆里。图3-9

焊好以后,先进行一次试验。用手捏住氖气管的一端金属帽,把电阻上的那根铜丝插进电源插座,如果插的孔是火线,则氖管发光;如插进去的是地线则氖管不发光,换另外一个孔再试,则应发光。如都不发光,可能电阻的阻值太大。如果阻值太大,可先用万能表R×10K档测量一下,使阻值逐渐减小再试,直至氖管发光为止。但电阻的阻值不能低于1兆欧,不要一下换得很小。试好后,在笔杆适当位置开个小孔,以便能明显看到里面氖管发光。装好后的试电笔如图3-10。这种自制钢笔式测电笔携带方便,可别在上衣口袋上备用。图3-10

2.利用日光灯启动器改制测电笔日光灯启动器是由1只氖泡和1只电容并联,外面罩以圆筒形的铝壳而成的。坏的启动器往往是电容器先烧坏,而氖泡仍然完好。改制时,用刀撬开铝壳边4个锁脚,将里面的电容的2根引线剪断,去掉不用。将氖泡一根引线从原焊点剪断后弯向上方,先串焊接一个2.5兆欧的电阻后再焊回原处,如图3-11。在此焊点外胶版的铜接点上,焊一根约3厘米长的粗铜丝作为探针。在氖泡另一端焊出一根细裸铜丝,在把铝筒装回原胶木座上以前,将细裸铜丝在铝筒边缘一个邻近的锁脚上绕几圈,使其接触良好。在铝筒上端或侧壁开一圆孔(如果铝筒上已有圆孔,就不必再开了)。为了安全,铝筒外仍要黏贴一层牛皮纸,牛皮纸上要留出铝孔的位置。图3-11

使用时,用手捏住铝壳外的牛皮纸,用管脚上接出的探针去接触电源插孔,如是火线,就能透过小孔看见里面氖泡发出橘红色的光。也可用手单击上面的铝壳,加强光的亮度。

要注意的是串焊在氖泡中的电阻,绝对不能去和氖泡并联,否则会发生电击事故。日光灯启动器中所用的氖泡起检电压约为135伏,低于这个电压是测不出的。因此,这种氖泡测电笔对于测220伏日用交流电是完全适用的。装配好的启动器式测电笔如图3-12所示。图3-12以上介绍的都属于低压测电笔,不能用它们去测500伏以上的电压。

三、安全用电

(1)在使用电烙铁焊接元器件时会接触到220伏交流电,要避免触电事故发生。

触电时,有电流通过人体。但是,有电流通过人体并不会都发生触电事故。上面讲的试电笔的工作原理中已说明了这个问题。如用两手分别触摸一节干电池的正、负极时,也有电流通过人体,人并没有不舒服的感觉,原因是电流非常弱。1毫安左右的电流通过人体就会引起麻的感觉。不超过10毫安时,触电人自己可以摆脱电源,不致造成事故。超过30毫安时,会使人感到剧痛,甚至神经麻痹、呼吸困难,有生命危险。如电流超过100毫安,只要很短时间,就会呼吸窒息,心跳停止。电流越强,从触电到死亡的时间越短。

通过人体的电流强度决定于外加电压的高低和人体的电阻。人体的电阻不都一样,同一个人也不是固定不变的。皮肤干燥的时候人体电阻大些,潮湿时小些。所以,绝不可因为某人接触过某一电压没有伤亡,就认为这样的电压对任何人都安全,也不可因为自己接触过某一电压没有出事,就以为这样的电压对自己总是安全的。

实践证明:只有不高于36伏的电压,对人体才是安全的。所以36伏以下是安全电压。

(2)要避免人站在地上触到火线,或站在绝缘体上同时触到火线和地线。

为了安全起见,手枪式电钻最好采用36伏电压。如JIZ—6型单相串激手电钻、额定电压为36伏、190瓦、5.5安、1200转/分、50赫、最大可安装6毫米的钻头,这种电钻是36伏交、直流两用。

(3)了解了触电原因也就知道了安全用电的原则:不随便接触36伏以上的电压,对220伏的电压更要特别小心,因此要注意:

①保持绝缘部分干燥。好的绝缘体潮湿了也会漏电,所以要经常保持电工用具和电气设备干燥,不要使它们的绝缘部分受潮,也不要用湿手扳动开关或用湿布擦正常发光的灯泡等电器设备。

②要定期检查,及时维修。电烙铁上的塑料线被烙铁头烫过而露铜线的部分要及时用胶布缠好,松动的电源插头螺钉要及时拧紧。

③一定要使用带绝缘胶把的电工工具。及时用试电笔检查使用的电烙铁外壳是否带电。对所用的电烙铁及电器都应有良好的接地或均采用三孔插座,以确保人身安全。

④电源进线应装有保险装置,配备适当熔断电流的保险丝,一旦发生短路,能迅速自动切断电源,避免伤害事故发生。

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