专利名称：跨步电压探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种指示电压存在的试电装置，尤其是能识别安全和危险跨步电 压的一种检测装置，属于电气测量设备领域，具体地涉及一种跨步电压探测器。
背景技术：
随着电气自动化水平的进一步提高，电已经深入生产生活中的各个角落，在各行 业的现场操作中，例如油田的矿区作业中，高压电机应用尤为广泛。在极大的提高生产力的 同时，也给作业人员的人身安全构成了一定的威胁，尤其在线路漏电而在周围产生跨步电 压时，对人身的危险性极大。目前现有技术中通常采用穿绝缘靴的方法，来减少跨步电压对 人身的威胁，但是由于一些苇田地区气候潮湿，尤其在雨季时，传统的安全防护措施已经不 能满足作业安全的需要，操作人员极易受到来自跨步电压的威胁。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种跨步电压探测 器，对存在漏电隐患区域的跨步电压进行监测，以实现对日常漏电源附近施工过程中的跨 步电压的检测，并实现针对油田井场在暴雨过后复产中，对井场积水中漏电的检测，以保障 作业人员的人身不受伤害。实现发明目的技术方案为一种跨步电压探测器，所述跨步电压探测器包括测试 触头、手触电极及外壳，所述跨步电压探测器还包括三极管、限流电阻、氖管、第一蜂鸣器、 分流电阻、三极管负载电阻、第一开关及直流电源；其中，所述测试触头连接所述三极管的 基极，所述分流电阻的一端连接于所述三极管的基极，所述分流电阻的另一端通过所述第 一开关连接于所述直流电源的正极；所述三极管负载电阻的一端连接所述三极管的集电 极，所述三极管负载电阻的另一端连接所述第一开关；所述限流电阻、所述氖管及所述第一 蜂鸣器串联后连接于所述三极管的集电极与发射极之间；所述手触电极连接于所述三极管 的发射极；所述直流电源的负极连接于所述三极管的发射极。进一步地，所述跨步电压探测器还可以包括第二开关与照明灯，所述第二开关与 所述照明灯串联后连接所述直流电源的正极与负极之间。进一步地，所述跨步电压探测器还可以包括第三开关与第二蜂鸣器，所述第三开 关与所述第二蜂鸣器串联后连接于所述直流电源的正极与负极之间。进一步地，所述跨步电压探测器还可以包括第一电容器和第二电容器，所述测试 触头通过所述第一电容器连接至所述三极管的基极，所述分流电阻的一端通过所述第二电 容器连接至所述三极管的集电极。优选地，所述外壳的形状为手杖形。具体地，所述照明灯可以为LED灯，所述直流电源可以为电池。进一步地，所述外壳上设置有与所述第一开关、所述第二开关及所述第三开关分 别对应的三个按钮。所述三个按钮的形状可以是各不相同。可选地，所述外壳具有手柄部，所述三个按钮设置于所述手柄部上，所述手触电极设置于所述手柄部的未端，所述测试触头设置于所述外壳的前端。可选地，所述外壳上设置有多个孔，所述多个孔暴露出所述照明灯、所述氖管及所 述第一蜂鸣器。本实用新型提供的上述跨步电压探测器，不但能完成跨步电压的监测，而且还具 有传统试电笔的功能、照明功能及可控报警功能。该跨步电压探测材质轻便，结构简单，测 量效果明显而且防水。本实用新型可以有效地检测出跨步电压的存在，在安全距离之外及 时报警，防止作业人员接近危险区域，造成人身触电事故。此外，该跨步电压探测器还具有 照明功能，便于在夜间进行检测。此外，该跨步电压探测器还具有可控报警功能，可在测量 时或者测量以外发生人身危险时，按动按钮自动鸣音，使周围人群得到报警信号，及时进行 救援。此外，该跨步电压探测器还具有普能试电笔的功能，可声光同时提示以指示电压存 在。此外，该跨步电压探测器具有手杖外形，在地面环境恶劣时，还能辅助操作者行走直立， 给操作者带来方便。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还 可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型的跨步电压探测器的电路原理图；图2是本实用新型的跨步电压探测器的外观结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本实用新型提供了 一种指示电压存在的试电装置，尤其是能识别安全和危险跨步 电压的一种检测装置，属于电气测量设备领域。它是在手杖式防水外壳内设有一个电路板， 由一只三极管作为放大驱动电路，氖管作为发光元件，两只蜂鸣器作为音效元件和限流电 阻组成的交流感应放大输出电路，并与外壳前端的测试触头相连，外壳的后端设有手触电 极。另外在原有电路的基础上又添加了照明电路，并增加了可控报警电路。本实用新型不 但能完成跨步电压的监测，而且还具有传统试电笔的功能、照明功能及可控报警功能，其材 质轻便、结构简单、测量效果明显且防水。图1是本实用新型的跨步电压探测器的电路原理图。如图1所示，该跨步电压探 测器包括测试触头1、手触电极8、外壳(图1中未绘示)、三极管2、限流电阻3、氖管4、 第一蜂鸣器5、分流电阻7、三极管负载电阻15、第一开关9及直流电源V ；其中，测试触头1 连接所述三极管2的基极，分流电阻7的一端连接于三极管2的基极，分流电阻7的另一端 通过第一开关9连接于直流电源V的正极；三极管负载电阻15的一端连接三极管2的集电 极，三极管负载电阻15的另一端连接第一开关9 ；限流电阻3、氖管4及第一蜂鸣器5串联后连接于三极管2的集电极与发射极之间；手触电极8连接于三极管2的发射极；直流电 源V的负极连接于三极管2的发射极。需要说明的是，第一开关9作为跨步电压探测的测 试开关，第一蜂鸣器5作为测试用蜂鸣器。其中，分流电阻7、三极管负载电阻15、三极管2 及直流电源V组成放大电路。该三极管2放大倍数可以是40-50倍。作为一种变形，该三 极管2也可以用场效应管代替，也可以采用多级复合三极管。作为一种具体应用，限流电阻 3的阻值一股为几百至几千千欧，分流电阻7的阻值一股为几千欧。在本实施例中，限流电 阻3优选为300千欧，分流电阻7优选为3千欧。再如图1所示，进一步地，该跨步电压探测器还可以包括第二开关11与照明灯 6，第二开关11与照明灯6串联后连接于直流电源V的正极与负极之间。其中，第二开关11 作为灯开关，用于控制照明灯6的亮灭。具体地，照明灯可以是普通的灯泡，也可以是LED 灯，该直流电源V可采用电池。设置第二开关11与照明灯6，实现了照明功能，可便于夜间 操作。再如图1所示，进一步地，该跨步电压探测器还可以包括第三开关10与第二蜂鸣 器12，第三开关10与第二蜂鸣器12串联后连接于直流电源V的正极与负极之间。其中，第 二蜂鸣器12作为警报用蜂鸣器，第三开关10作为报警开关。第二蜂鸣器12与第一蜂鸣器 5不同之处在于，第二蜂鸣器12工作时发出长音，第一蜂鸣器5工作时发出短音。[0021 ] 再如图1所示，进一步地，该跨步电压探测器还可以包括第一电容器13和第二电 容器14，第一电容器13连接于测试触头1与三极管2的基极之间，第二电容器14连接于三 极管2的集电极与限流电阻3之间。第一及第二电容器的功能是隔断直流，通交流，该两电 容器均为耦合电容。以下说明图1示出的跨步电压探测支路、照明支路、控制式报警支路、普通试电笔 支路。由测试触头1、第一电容13、分流电阻7、三极管负载电阻15、测试开关9、电池V、 三极管2、第二电容14、限流电阻3、氖管4、第一蜂鸣器5与手触电极8构成跨步电压探测 支路，完成跨步电压测试功能。由灯开关11、照明灯6、电池V构成照明支路，完成照明功能。由报警开关10、警报用蜂鸣器12、电池V构成控制式报警支路，完成控制式报警功 能。由测试触头1、第一电容13、分流电阻7、三极管负载电阻15、第二电容14、限流电 阻3、氖管4、第一蜂鸣器5与手触电极8构成普通试电笔支路，完成普通试电笔的测试功 能。图2是本实用新型的跨步电压探测器的外观结构示意图。如图2所示，该跨步电 压探测器包括外壳16，外壳的前端设置有测试触头1，外壳16的形状为手杖形，在地面环境 恶劣时，可以辅助操作者行走直立，给操作者带来方便。而且该手杖形外壳16具有一手柄 部17，与测试开关9、警报开关10及灯开关11相对于的三个按钮设置于该手柄部17上，用 户根据需要可方便快速按下上述按钮以启动相应的功能。为避免紧急时刻用户误按开关， 可将该三个开关对应的按钮设置为不同的形状、不同的颜色，或者采用不同方式的开关，以 进于区分，便于操作者识别。特别在需要报警的紧急时刻，操作者能迅速找到并按下警报开 关以进行报警。按下灯开关11，照明灯6亮；按下警报开关10，警报用蜂鸣器12响，发出长音；按下测试开关9，在测试时候，遇见危险电压，测试用蜂鸣器5响，发出短音。此外，手触 电极8设置于该手柄部17的未端。外壳16上可设置有多个孔，该多个孔暴露出照明灯6、 氖管4、测试用蜂鸣器5及警报用蜂鸣器12。外壳16的材料可以是轻质材料，以便于携带。 外壳16的材料还应是绝缘材料，以保证操作者安全。由于该跨频电压探测器应用于油田、 矿区井场积水区、苇田潮湿地区，故较佳地采用防水材料制成。此外，也可不在外壳16上设 置上述多个孔，而是将照明灯6、氖管4、测试用蜂鸣器5及警报用蜂鸣器12设置置于外壳 内部，并在覆盖照明灯6、氖管4、测试用蜂鸣器5及警报用蜂鸣器12之外的部分采用透明 材料的外壳。以下描述本实用新型图1及图2所示的跨步电压探测器的工作过程。如图1所示，闭合测试开关9，断开灯开关11和警报开关10后，由电池V、测试开 关9、分流电阻7、三极管负载电阻15和三极管2构成放大电路，在进行跨步电压探测时， 人手接触手触电极8，若测试触头1接触的被测点位带有危险电压时，该电压被放大电路放 大，被放大后的电压使蜂鸣器5鸣叫、氖管4发光，发出报警信号，指示跨步电压存在。若被 测点位无危险电压时，蜂鸣器5不工作，不发出警报，氖管4不发光，从而达到能够区别安危 电压的目的。在此过程中，第一电容器13和第二电容器14对交流电流的通过无影响。断开测试开关9、警报开关10和灯开关11时，测试触头1、第一电容13、分流电阻 7、三极管负载电阻15、第二电容14、限流电阻3、氖管4、第一蜂鸣器5与手触电极8形成通 路，相当于普通试电笔。闭合灯开关11，断开测试开关9和警报开关10时，照明灯6亮，完成照明功能。闭合警报开关10，断开测试开关9和灯开关11时，警报用蜂鸣器12响起，完成控 制式报警功能。可控报警功能，可在测量时或者测量以外发生人身危险时，按动按钮自动鸣 音，使周围人群得到信号，及时救援。以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述 实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以 对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而 这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求1.一种跨步电压探测器，所述跨步电压探测器包括测试触头、手触电极及外壳，其特征 在于，所述跨步电压探测器还包括三极管、限流电阻、氖管、第一蜂鸣器、分流电阻、三极管 负载电阻、第一开关及直流电源；其中，所述测试触头连接所述三极管的基极，所述分流电 阻的一端连接于所述三极管的基极，所述分流电阻的另一端通过所述第一开关连接于所述 直流电源的正极；所述三极管负载电阻的一端连接所述三极管的集电极，所述三极管负载 电阻的另一端连接所述第一开关；所述限流电阻、所述氖管及所述第一蜂鸣器串联后连接 于所述三极管的集电极与发射极之间；所述手触电极连接于所述三极管的发射极；所述直 流电源的负极连接于所述三极管的发射极。
2.根据权利要求1所述的跨步电压探测器，其特征在于，所述跨步电压探测器还包括 第二开关与照明灯，所述第二开关与所述照明灯串联后连接于所述直流电源的正极与负极 之间。
3.根据权利要求1所述的跨步电压探测器，其特征在于，所述跨步电压探测器还包括 第三开关与第二蜂鸣器，所述第三开关与所述第二蜂鸣器串联后连接于所述直流电源的正 极与负极之间。
4.根据权利要求1所述的跨步电压探测器，其特征在于，所述跨步电压探测器还包括 第一电容器和第二电容器，所述测试触头通过所述第一电容器连接至所述三极管的基极， 所述分流电阻的一端通过所述第二电容器连接至所述三极管的集电极。
5.根据权利要求1所述的跨步电压探测器，其特征在于，所述外壳的形状为手杖形。
6.根据权利要求1所述的跨步电压探测器，其特征在于，所述照明灯为LED灯，所述直 流电源为电池。
7.根据权利要求1所述的跨步电压探测器，其特征在于，所述外壳上设置有与所述第 一开关、所述第二开关及所述第三开关分别对应的三个按钮。
8.根据权利要求7所述的跨步电压探测器，其特征在于，所述三个按钮的形状各不相同。
9.根据权利要求7所述的跨步电压探测器，其特征在于，所述外壳具有手柄部，所述三 个按钮设置于所述手柄部上，所述手触电极设置于所述手柄部的未端，所述测试触头设置 于所述外壳的前端。
10.根据权利要求2所述的跨步电压探测器，其特征在于，所述外壳上设置有多个孔， 所述多个孔暴露出所述照明灯、所述氖管及所述第一蜂鸣器。
专利摘要本实用新型实施例提供了一种跨步电压探测器，包括测试触头、手触电极及外壳，还包括三极管、限流电阻、氖管、第一蜂鸣器、分流电阻、三极管负载电阻、第一开关及直流电源；其中，测试触头连接三极管的基极，分流电阻的一端连接于三极管的基极，分流电阻的另一端通过第一开关连接于直流电源的正极；三极管负载电阻的一端连接三极管的集电极，三极管负载电阻的另一端连接第一开关；限流电阻、氖管及第一蜂鸣器串联后连接于三极管的集电极与发射极之间；手触电极连接于三极管的发射极；直流电源的负极连接于三极管的发射极。本实用新型可以有效地检测出跨步电压的存在，在安全距离之外及时报警，防止作业人员接近危险区域，造成人身触电事故。
文档编号G01R31/02GK201828598SQ20102058267
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者吕程, 张川, 张秀慧, 张超, 朱宝军, 石伟海, 符承利, 赵鹏, 陈大众 申请人:中国石油天然气股份有限公司