家庭电路和安全用电(修订版)（一）开关与保护电器

1、1,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,2,1 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,3,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,4,1 刀开关闸刀开关,5,2 熔 断 器,6,2.1 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

2、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,7,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,8,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.

3、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,9,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,10,家用小型断路器,3 低压断路器（空气开关,11,1 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

4、3脱钩，切断电路,12,2）家用小型断路器内部结构,13,1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,14,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,15,4.1 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,16,1 电磁脱扣器 2 中性线进线端子 3 电子线路放大器IC 4 中性线出线端子 5 剩余电流互感器CT 6 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,17,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 漏电保护器工作原