儀表隔離變壓器次級(jí)繞組對(duì)地有電壓試電筆測(cè)試會(huì)亮?xí)谷擞|電嗎？

試電筆內(nèi)裝有一個(gè)2-3MΩ電阻和一個(gè)氖管；要使氖管點(diǎn)亮，必須滿足被測(cè)電壓高于氖管的啟輝電壓65VAC和通過(guò)氖管的電流大于2μA。
儀表隔離變壓器的初、次級(jí)繞組是兩個(gè)各自獨(dú)立的繞組，即初、次級(jí)繞組在物理上是互相隔離的，在初、次級(jí)繞組間還有一個(gè)屏蔽繞組。由于儀表用隔離變壓器的次級(jí)輸出電壓大多為低電壓，僅針對(duì)這類隔離變壓器來(lái)討論。當(dāng)將儀表隔離變壓器的初級(jí)接至220VAC，但屏蔽層又不接地，如果次級(jí)繞組兩端浮空時(shí)，次級(jí)繞組對(duì)地是絕緣的，這時(shí)儀表隔離變壓器次級(jí)繞組對(duì)地有電壓，而屏蔽層又不接地時(shí)，用電筆測(cè)試會(huì)亮。這是什么原因呢?

圖1 隔離變壓器的分布電容
當(dāng)用試電筆檢測(cè)儀表隔離變壓器的次級(jí)繞組時(shí)，試電筆會(huì)不會(huì)發(fā)亮和檢測(cè)點(diǎn)的對(duì)地電位有關(guān)，而和次級(jí)繞組兩端的電壓無(wú)關(guān)。如圖1所示，當(dāng)初級(jí)繞組中靠近次級(jí)繞組的引出端接至電源的相線L時(shí)，對(duì)于不接地的次級(jí)繞組受到初級(jí)繞組的感應(yīng)，產(chǎn)生的對(duì)地感應(yīng)電壓Ue:

Ue電壓的大小與初、次級(jí)繞組的電容C1及次級(jí)繞組的對(duì)地電容C2有關(guān)。通常C2小于幾皮法，而C1大于100pF，所以Ue近似等于U1，即接近電源電壓。用試電筆檢測(cè)時(shí)的等效電路如圖2所示，如用等效發(fā)電機(jī)定理來(lái)分析，把次級(jí)繞組的對(duì)地看作為下個(gè)等效電源，其電勢(shì)e2=Ue=U1，其容抗C=C1+C2≈C1。若氖管啟輝后的電壓降為50V，C=2000pF左右，人體對(duì)地電容C3=200pF左右，人體電阻R1和試電筆內(nèi)電阻R的總和約為3MΩ，則計(jì)算可知通過(guò)氖管的電流約為50μA，會(huì)使氖管發(fā)亮。也可看出儀表隔離變壓器次級(jí)繞組對(duì)地感應(yīng)電壓是不會(huì)造成觸電事故的。

圖2 試電筆檢測(cè)時(shí)的等效電路
圖3中由于次級(jí)繞組接地，故次級(jí)繞組的對(duì)地感應(yīng)電壓是很低的，用試電筆檢測(cè)次級(jí)繞組的不接地端，由于其電壓小于氖管的啟輝電壓，因此不會(huì)發(fā)光。同理，如果圖1中的初級(jí)繞組接地，用試電筆檢測(cè)時(shí)也不會(huì)發(fā)光。對(duì)于儀表用的隔離變壓器，為了提高抗干擾性能，在變壓器的初、次級(jí)繞組中間繞有一層屏蔽層，屏蔽層要求接地，這時(shí)初級(jí)繞組的感應(yīng)電，通過(guò)初級(jí)繞組與屏蔽層的分布電容入地了，當(dāng)用試電筆檢測(cè)次級(jí)繞組時(shí)也不會(huì)發(fā)光。