家庭电路和安全用电(修订版)（一）开关与保护电器.ppt

家庭电路和安全用电（一）开关电器和保护电器,河北保定河北大学,修订版（2012.9）,王绍符,新概念基础物理,1刀开关闸刀开关2熔断器3低压断路器（空气开关）4漏电保护断路器（漏电保护器）,在住宅电路中都装有用来接通和分断电路的“开关电器”和保护电路安全的“保护电器”.1.在老住宅中开关电器常用“刀开关”，保护电器常用“熔断器（俗称保险）”2.在新住宅中开关电器常用“断路器（空气开关）”，保护电器常用“漏电保护器”,引言,1刀开关闸刀开关,2熔断器,2.1熔丝的熔断特性,根据焦耳定律Q=I2Rt，电流通过熔丝时要产生热量，但另一方面熔丝也不断地向外散热.只有熔丝累积所增加的内能，使它的温度达到熔点以后，才会熔断.,熔断器保护特性（安秒特性）曲线,通过熔丝的电流必须超过某一定值IR，熔丝才有可能熔化，IR叫做最小熔化电流.超过最小熔化电流的值越多熔化所经历的时间越短，反之时间越长.从而可以形成短路保护和过载保护.短路保护也叫瞬时保护，即发生短路后熔丝立即熔断；过载保护又叫延时保护，即发生过载后不是立即熔断，而是要延长一段时间后熔断.,2.2最小熔化电流,熔断器保护特性（安秒特性）曲线,2.3额定电流,不同规格的熔丝有不同的额定电流In.额定电流In为正常工作电流，小于最小熔化电流InIR.在额定电流下工作，熔丝不应熔断.额定电流离最小熔化电流越远反应越迟钝，越近越灵敏.,例：两熔丝通过电流大小与熔化时间长短,注：由于熔丝材料的差异，表面机械损伤，环境的不同，表中数据会有不可忽视的误差.,家用小型断路器,3低压断路器（空气开关）,1弹簧2触头3锁扣4连杆5短路（电磁）脱扣器6过载（双金属片）脱扣器,3.1断路器工作原理,发生短路时，电流很强大，短路脱扣器5的电磁铁立即动作，顶起连杆4，使锁扣3脱钩，切断电路.发生过载时，电流不是很强大，短路脱叩器5的电磁铁不会动作，而过载脱扣器6的双金属片经过一定长时间后，弯曲到一定程度，顶起连杆4，使锁扣3脱钩，切断电路.,（2）家用小型断路器内部结构,1安装扣2灭弧室3下接线端子4联结排5电磁脱扣器6热脱扣器7锁扣8手柄9脱扣机构10动触头11静触头12上接线端子,家用小型断路器内部结构草图,3.2家用小型断路器内部结构草图,俗称漏电保护器,漏电保护断路器由两部分拼合而成，图中左半部分是一个“断路器”，右半部分是“漏电保护装置”.,4漏电保护断路器（漏电保护器）,4.1拆开的漏电保护器,左边是拆下来的“断路器”，右边是打开的“漏电保护装置”,1电磁脱扣器2中性线进线端子3电子线路放大器IC4中性线出线端子5剩余电流互感器CT6相线出线端子7脱扣机构8漏电指示按钮9断路器锁扣10相线进线端子11试验按钮T,4.2漏电保护器结构草图,相线L与中性线N一起穿过剩余电流互感器CT的环形铁心，两线中电流大小相等，方向相反，互感器次级线圈没有感应电流产生.发生漏电，比如有人触及相线L，电流通过人体大地回路，不再经过中性线N，穿过互感器CT环形铁心的两线电流大小不再相等，次级线圈有感应电流产生.此电流经电子线路放大器IC放大，推动电磁脱扣器TQ动作，切断电路.,4.3