驗電器

驗電器由法國的讓·安東尼·諾雷於1748年發明 ^[1]  。

驗電器構造如圖1所示。圖1中上部是一金屬球(或者也有用金屬板)，它和金屬桿相連接，金屬桿穿過橡皮塞， 其下端掛兩片極薄的金屬箔，封裝在玻璃瓶內。檢驗時，把物體與金屬球(金屬板)接觸，如果物體帶電，就有一部分電荷傳到兩片金屬箔上，金屬箔由於帶了同種電荷，彼此排斥而張開，所帶的電荷越多，張開的角度越大；如果物體不帶電，則金屬箔不動。當已知物體帶電時，若要識別它所帶電荷的種類，只要先把這帶電體與金屬球接觸一下，使金屬箔張開。然後，再用已知的帶足夠多正電的物體接觸驗電器的金屬球，如果金屬箔張開的角度更大，則表示該帶電體的電荷為正的；反之，如果金屬箔張開的角度減小，或先閉合而後張開，則表示帶電體的電荷是負的。以上事實意味着，帶電體再增加同種電荷時，電荷的量值增大；帶電體再增加異種電荷時，電荷的量值減小。因此，人們通常將正、負電荷分別表示為正值和負值。例如。將帶有等量異種電荷的物體相接觸，它們所帶正、負電荷之代數和為零，表現為對外的電效應相互抵消，宛如不帶電一樣。這時，它們呈電中性。這種現象叫做放電或電中和。 ^[2] 

但是原子核所帶的正電荷和核外電子所帶的負電荷之間相互作用的電性力，隨物質的不同而有強弱。如果有若干個中性的原子或分子，由於外來原因，失去一個或若干個電子，則這些原子或分子內全部質子所帶的正電荷多於全部電子所帶的負電荷，於是，它們獲得了正電荷而成為正離子；反之，如果有若干個中性的原子或分子從外界獲得了一個或若干個電子，則這些原子或分子內的負電荷多於正電荷，於是，它們獲得了負電荷而成為負離子。上述這些現象稱為電離。在這兩種電離情況下，對整個物體來説，都呈現帶電狀態。 可以這麼説，所有電磁現象都是電子的得失或運動而引起的，亦即，電子在其中扮演了重要的角色。

簡單的説是：同種電荷相排斥，異種電荷相吸引。 ^[2] 

它是用來檢驗對地電壓在1000V及以下的低壓電氣設備的，也是家庭中常用的電工安全工具。它主要由工作觸頭、降壓電阻、氖泡、彈簧等部件組成。這種驗電器它是利用電流通過驗電器、人體、大地形成迴路，其漏電電流使氖泡起輝發光而工作的。只要帶電體與大地之間電位差超過一定數值(36V以上)，驗電器就會發出輝光，低於過個數值，就不發光，從而來判斷低壓電氣設備是否帶有電壓。

在使用前，首先應檢查一下驗電筆的完好性，四大組成部分是否缺少，氖泡是否損壞，然後在有電的地方驗證一下，只有確認驗電筆完好後，才可進行驗電。在使用時，一定要手握筆帽端金屬掛鈎或尾部螺絲，筆尖金屬探頭接觸帶電設備，濕手不要去驗電，不要用手接觸筆尖金屬探頭。

低壓驗電筆除主要用來檢查低壓電氣設備和線路外，它還可區分相線與零線，交流電與直流電以及電壓的高低。通常氖泡發光者為火線，不亮者為零線；但中性點發生位移時要注意，此時，零線同樣也會使氖（稀有氣體）泡發光；對於交流電通過氖泡時，氖泡兩極均發光，直流電通過的，僅有一個電極附近發亮；當用來判斷電壓高低時，氖泡暗紅輕微亮時，電壓低；氖泡發黃紅色，亮度強時電壓高。 ^[3] 

高壓驗電器主要用來檢驗設備對地電壓在1000V以上的高壓電氣設備。目廣泛採用的有發光型、聲光型、風車式三種類型。高壓驗電器一般都是由檢測部分(指示器部分或風車)、絕緣部分、握手部分三大部分組成。絕緣部分系指自指示器下部金屬銜接螺絲起至罩護環止的部分，握手部分系指罩護環以下的部分。其中絕緣部分、握手部分根據電壓等級的不同其長度也不相同。

在使用高壓驗電器進行驗電時，首先必須認真執行操作監護制，一人操作，一人監護。操作者在前，監護人在後。使用驗電器時，必須注意其額定電壓要和被測電氣設備的電壓等級相適應，否則可能會危及操作人員的人身安全或造成錯誤判斷。驗電時，操作人員一定要戴絕緣手套，穿絕緣靴，防止跨步電壓或接觸電壓對人體的傷害。操作者應手握罩護環以下的握手部分，先在有電設備上進行檢驗。檢驗時，應漸漸地移近帶電設備至發光或發聲止，以驗證驗電器的完好性。然後再在需要進行驗電的設備上檢測。同杆架設的多層線路驗電時，應先驗低壓，後驗高壓，先驗下層，後驗上層。

需要特別説明的是，在使用高壓驗電筆驗電前，一定要認真閲讀使用説明書，檢查一下試驗是否超週期、外表是否損壞、破傷。例如，GDY型高壓電風驗電器在從包中取出時，首先應觀察電轉指示器葉片是否有脱軸現象，警報是否發出音響，脱軸者不得使用，然後將電轉指示器在手中輕輕搖晃，其葉片應稍有擺動，證明良好，然後檢查報警部分，證明音響良好。對於GSY型系列高壓聲光型驗電器在操作前應對指示器進行自檢試驗，才能將指示器旋轉固定在操作杆上，並將操作杆拉伸至規定長度，再作一次自檢後才能進行。注意，高壓驗電器不能檢測直流電壓。

在保管和運輸中，不要使其強烈振動或受衝擊，不準擅自調整拆裝，凡有雨雪等影響絕緣性能的環境，一定不能使用。不要把它放在露天烈日下暴曬，應保存在乾燥通風處，不要用帶腐蝕性的化學溶劑和洗滌劑進行擦拭或接觸。

通常工業用的高壓驗電器規格是根據驗電器的電壓等級來制定的。 ^[3] 

1、按高壓驗電器上的試驗按鈕，指針高壓兆歐表報警音很小。用電壓表測量HD14011BP⑦腳對地電壓9V正常．對HD14011BP外圍元件檢查均正常，經對三極管Q2檢查發現其性能不良，更換一隻C9014，故障排除。

2、按高壓驗電器上的試驗按鈕，壓陶瓷片和發光二極管無報警。

根據故障現象判斷是前級感扁平橡套軟電纜，，應檢測源觸發控制電路Q1、R1、R2、R3損壞，用萬用表對以上幾個元件檢查，均正常，再對HD14011BP外圍元件檢查，也沒發現問題，判斷為HD14011BP損壞．

3、按高壓驗電器上的手錶式近電報警器，試驗按鈕，發光二極管發出的間歇性閃爍光正常，無壓電陶瓷片發出的警報音響檢查Q3、R10、R11、L均正常．壓電陶瓷片到電路板連接線良好，更換壓電陶瓷片，故障排除。

高壓驗電器電滑線變阻器，器必須定期檢查。在使用時應輕拿輕放，不要劇烈搖動、震動。應擺放到固定的櫥內，切忌放於潮濕、電力測試導線，污物的地方，避免置超低頻高壓發生器，於含腐蝕性的空氣(如酸、鹼等氣體)環境。高壓驗電器每隔半年應進行一次預防性試驗。如發現驗電指示器的外殼有缺損，絕緣杆有裂紋等明顯缺陷時不宜進行預防性試驗，應及時更換。

4、按高壓驗電器上的試驗按鈕，報警正常，但是用驗電器驗電時音響警報不響。

按高壓驗電器上的試驗按鈕，壓陶瓷片和滑線指示燈發光二極管報警正常，説明HD14011BP內部電路及驅動電路、壓電陶瓷片和發光二極管正常，故障在前級感應檢測源觸發控制電路，用萬用表檢查Q1、R1、R2發現，R2阻值變大為4MΩ，更換一隻1MΩ的電阻，故障排除。 ^[3] 

接近：產生靜電感應。

如帶正電的物體接近不帶電的驗電器的金屬球，則由於靜電感應，驗電器金屬球處感應出負電荷，而金屬箔則由於帶正電而張開一定角度；

若驗電器原來帶正電，由於靜電感應，同種電荷相斥，金屬球的正電荷電荷量減少，金屬箔電荷量增多，張角增大；

若驗電器原來帶負電，則異種電荷相吸，金屬球電荷量增大，金屬箔電荷量可能只減少，可能先減小，然後帶正電增加，因此其張角可能只減小，可能先減小後增大。

接觸：電子轉移，帶電導體上的電子會轉移到驗電器上。移走帶電導體，驗電器金屬箔繼續張開。

驗電器在電器設備上驗電操作時應遵照電業安全工作規程進行。為保證人身安全，請根據電業安全規定要求定期作預防性試驗。 ^[3]