專利名稱:雙端式電源、相序兩用測筆的制作方法
本實(shí)用新型稱為雙端式電源、相序兩用測筆，是一種用于500伏以下中性點(diǎn)接地的三相系統(tǒng)的筆式測試工具，其外形尺寸與現(xiàn)有普通電筆相似，除具有現(xiàn)有普通電筆的功能外，還可測定相序?，F(xiàn)將其有關(guān)事項(xiàng)分述如下一、相序測定方法的現(xiàn)狀多年以來，測定三相電源相序用示波器或由兩只白熾燈和一只電容所組成的無中線星形聯(lián)接的相序測定電路；測定電源有無“電”和判別相線和中線則用低壓測電筆。在形體大小、攜帶使用方便、安全等諸方面，前者與后者相比，相差懸殊。
近年來，一些公開文獻(xiàn)介紹了各種相序測定電路，現(xiàn)將其中符合(1) 微型化，(2) 電元件較少，結(jié)構(gòu)簡單，(3) 無附加電源等三項(xiàng)要求的主要電路，分類列于表1。
表1 現(xiàn)有的微型化相序測定電路
接上表
表1中各電路的共同點(diǎn)是(1) 都須三個(gè)測試端分別接線到三個(gè)被測端，尤其是文獻(xiàn)7，被測端中兩端是相線，一端是中線，在需要測定相序的場所，有時(shí)在一定距離內(nèi)有可能沒有中線，因而給測試帶來困難；(2) 在實(shí)現(xiàn)普通電筆功能時(shí)，遠(yuǎn)不如現(xiàn)有電筆那樣方便。由于上述兩點(diǎn)使表1所列各電路作成簡單、實(shí)用的筆式工具遇到極大的困難，必需從原理到結(jié)構(gòu)進(jìn)一步探求較新穎的電路和測試方式。
二、本實(shí)用新型的目的，具體結(jié)構(gòu)和原理。
1.本實(shí)用新型的目的在于創(chuàng)制一種僅有兩個(gè)測試端的便攜式工具，它用于中性點(diǎn)接地的低壓三相系統(tǒng)，既能可靠地測定相序，又保有現(xiàn)有普通測電筆的功能和優(yōu)點(diǎn)。
2.本實(shí)用新型(以下有時(shí)簡稱本筆)的結(jié)構(gòu)可通過附圖來說明，圖5和圖6是按照手工制作的本實(shí)用新型略加修改后繪制的，兩圖比例尺均為11，此手工制品已經(jīng)經(jīng)過100次以上試用。圖5中螺釘1、彈簧2、筆身3、氖管4和電阻5都和現(xiàn)有普通電筆相同。紅筆腿9、綠筆腿10和連接片7通過各自的小孔以螺絲(圖中未畫出)連接在一起，連接片7被螺絲6緊固在鼓形腔8中，紅、綠兩色(或其他兩色)的兩筆腿，橫截面呈半園形，上粗下細(xì)，既可合攏成長錐體，又可分開呈人字形。綠筆腿10中，封裝有互相串聯(lián)的電阻R1和電容C1，紅筆腿9中，僅封裝有電阻R2，筆腿中元件一端接連接片7，另一端接測試端P1和P2。除筆身3、鼓形腔8、筆腿9、10的外表為絕緣材料外，其余均導(dǎo)電。
3.本實(shí)用新型測定相序的原理如下設(shè)綠筆腿10中元件的阻抗為Z1，紅筆腿9中的阻抗為Z2，Z1和Z2都是復(fù)數(shù)阻抗，構(gòu)成Z1和Z2的電元件稱為相序傳感元件，Z1和Z2的關(guān)系滿足發(fā)明人為設(shè)計(jì)本筆而導(dǎo)出的下列公式Z1Z2=-ej23π=e-j13π······(1)]]>當(dāng)綠、紅兩筆腿端部P1和P2分別接觸A、B兩相線時(shí)，則如圖8和圖10所示，相當(dāng)于阻抗Z1和Z2相串聯(lián)后接于線電壓為
的電源上；手觸筆身螺釘1又相當(dāng)于用現(xiàn)有普通測電筆測試O′點(diǎn)的對地電壓
。一般從氖管4經(jīng)筆身中電阻5和人體到地的阻抗遠(yuǎn)大于Z1和Z2。故可視為開路，如設(shè)
＝V，則根據(jù)式(1)綠筆腿10中阻抗Z1所受電壓
和紅筆腿9中阻抗Z2所受電壓
分別為
…… (2)當(dāng)如圖8所示，以綠筆腿端P1接觸電源A端，紅筆腿端P2接觸電源B端時(shí)，其相量圖如圖9所示，可以看出，O′點(diǎn)對地電壓
＝0，氖燈不亮，故此時(shí)電源相序按筆腿顏色為綠先于紅(A先于B)；若如圖10所示，以綠筆腿端P1接觸電源B端，紅筆腿端P2接觸電源A端，則其相量圖如圖11所示，O′點(diǎn)的對地電壓
等于電源相電壓，氖管發(fā)光，此時(shí)電源相序按筆腿顏色為紅先于綠(仍為A先于B)。
在本筆中，由電阻R1和電容C1構(gòu)成阻抗Z1，電阻R2構(gòu)成阻抗Z2，電阻為R1＝270千歐、R2＝560千歐 1/4 W的金屬膜電阻，電容為C1＝6800P的滌綸電容，耐壓400伏。
三、本實(shí)用新型的使用方法和特點(diǎn)1.本實(shí)用新型的使用方法如下(1) 將紅、綠兩筆腿同時(shí)接觸一相電源線或兩筆腿之一單獨(dú)接觸一相電源線時(shí)，可作現(xiàn)有普通電筆使用；(2) 將紅、綠兩筆腿分別接觸任何兩相電源線時(shí)，可測定相序，按筆腿顏色、氖燈亮，相序紅先于綠；氖燈滅，相序綠先于紅。
2.本實(shí)用新型的特點(diǎn)(1) 僅有兩個(gè)測試端?，F(xiàn)有相序測定電路一般須有三個(gè)測試端，使用時(shí)又需接線和拆線，故不利于實(shí)用化和產(chǎn)品化；(2) 本筆形體與現(xiàn)有普通電筆相仿，又可方便地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有普通電筆的功能，而現(xiàn)有相序測定電路實(shí)現(xiàn)普通電筆功能時(shí)，繁復(fù)不便，有時(shí)還需配備現(xiàn)有普通電筆；(3) 結(jié)構(gòu)簡單，測試可靠，本筆的相序傳感元件僅有兩只電阻、一只電容，成本低；在380伏線電壓下，相序傳感元件傳遞給顯示電路的對地電壓在兩種相序時(shí)分別為零和220伏，大小適宜，差別明顯，在一定范圍內(nèi)，元件參數(shù)和被測三相電壓不對稱所引起的偏差對測試結(jié)果無影響，保證了測試的可靠性。而現(xiàn)有相序測定電路所用元件有時(shí)較多，傳遞給顯示電路的電壓亦偏高。
(4) 采用組合式微型化元件。本筆相序傳感元件傳遞給顯示電路的信號是電壓，電流很小，有利于采用組合式微型化元件和不需焊接的接觸式裝配方式，而現(xiàn)有某些相序測定電路(如表1文獻(xiàn)7)顯示電路須要一定的工作電流，從而限制了元件的進(jìn)一步微型化和采用接觸式的裝配方式。
四、實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的方式1.元件類型和參數(shù)的選擇本筆所用相序傳感元件的類型和參數(shù)是根據(jù)公式(1)計(jì)算的，計(jì)算時(shí)，可任意選定Z1或Z2，再由式(1)求另一阻抗，但確定Z1和Z2時(shí)應(yīng)避免采用電感，同時(shí)還需符合微型化要求，微型化是指增加電阻元件的阻值和減少電容元件的電容值。並同時(shí)減少所選電阻元件的功率以減少其體積，其參數(shù)可參考表2。
表2
2、筆型和元件的組合方式本筆的筆型可采用分腔型或合腔型，分腔型是指相序傳感元件分裝在兩筆腿中。以上說明均以分腔型為例，合腔型是指相序傳感元件全部裝在鼓形腔或筆身中。
為了使本筆避免焊接和易于裝配，不論是何種筆型都可將電阻和電容連接並封裝在一起，作成組合元件，單一電阻元件和阻容組合元件都可作成園柱形，並具有相同尺寸，但阻容組合元件呈綠色，單一電阻元件呈紅色，以示和所屬筆腿顏色相對應(yīng)。
當(dāng)筆型采用合腔型時(shí)，其鼓形腔如圖7所示，由金屬蓋板13、鼓形腔體8、相序傳感元件11、12、連接片螺絲6和連接片7所組成；圖7比例尺為21。合腔型筆的鼓形腔尺寸比分腔型時(shí)為大，故其筆身下端和筆腿上端的尺寸也應(yīng)相應(yīng)增大。
本筆亦可用于60赫電源。
權(quán)利要求
1.一種檢測低壓電源的筆式工具，其上部由筆身[3]、氖管[4]、電阻[5]和彈簧[6]所組成，其特征在于a、該筆下半部為顏色不同的兩支筆腿[10]和[9]所構(gòu)成的兩個(gè)可分可合的測試端；b、該筆相序傳感元件由阻容組合元件和單一電阻元件所組成，它們分裝在兩支筆腿[10]和[9]中，或合裝在合腔型筆的鼓形腔[8]和筆身[3]中。
2.如權(quán)利要求
1所述，其特征是兩種相序傳感元件的兩端分別與兩個(gè)測試端和顯示電路相接，傳遞給顯示電路的對地電壓在兩種不同相序時(shí)分別為零和被測線電壓的3]]>分之一。
專利摘要
一種檢測低壓電源的筆式工具用于500伏以下中性點(diǎn)接地的三相系統(tǒng)。它在現(xiàn)有低壓測電筆的基礎(chǔ)上加裝了鼓形腔、顏色不同的筆腿及測定相序的傳感元件，其外形尺寸與現(xiàn)用普通測電筆相似，無附加電源和其他附加件。本筆除具有普通測電筆的功能外，還能方便而可靠地測定三相電源的相序。
文檔編號G01R19/145GK87200670SQ87200670
公開日1987年12月31日 申請日期1987年1月20日
發(fā)明者夏翼翔 申請人:夏翼翔導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan