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[分享] 电路识图25-保护电路原理分析

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资源大师勋章

发表于 2018-2-10 18:21:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 tiankai001 于 2018-2-11 12:24 编辑

电力是重要能源,除了生产动力用电外,还有大量的生活用电。所以安全用电是日常生活中需要高度重视的。下面介绍一下安全用电保护和家庭用电保护电路。
一、安全用电及人体触电的规律性1、安全电压等级
当工频(频率为50Hz)电流流过人体时,安全电流为10mA。
人体的电阻,主要集中在厚度为0.05~0.2mm的角质层,去掉角质后的皮肤电阻为800~1200欧姆,去掉皮肤后内部组织的电阻很小,为500~800欧姆。
我国规定的安全电压为12V,24V,36V三个等级。
2、触电的规律性
触电的规律因人而异。手有老茧、身心健康、情绪乐观的人电阻大,较安全;皮肤细嫩、情绪悲观、疲劳过度的人电阻小,较危险。
与触电的时间长短有关,触电时间越长,情绪紧张,发热出汗,人体电阻减小,危险大。若可迅速脱离电源则危险小。
与皮肤接触的面积和压力有关。接触面积和压力越大越危险,反之较安全。
与工作环境有关,低矮潮湿、仰卧操作,或不易脱离现场的情况下触电危险大,安全电压取12V,其他条件好的场所,可取24V或36V。
二、保护接地与接零
为防止电气设备的金属外壳意外带电而造成触电事故,这些金属外壳部分必须保护性接地或接零
1、保护接地
保护接地是将电动机、家用电器设备的金属外壳,通过导体和埋入地下的金属接地体连接在一起的技术措施。这种方法用于三相电源中性点不接地系统,如下图所示。该保护措施的作用是一旦用电设备绝缘损坏漏电时,人体接触带电外壳,此时,人体电阻远大于接地体电阻(4欧姆),大量电流通过金属外壳泄入大地,对地电压可降至安全电压36V以下,从而保护人身安全。
2、保护接零
保护接零是将电动机、家用电器等用电设备的金属外壳,通过导线与380V三相四线制供电系统的零线接在一起的技术措施。该保护措施的作用是一旦用电设备绝缘损坏漏电时,漏电电流能使保护装置动作或熔体熔断,从而自动切断电源,如下图所示。值得注意的是,在同一电网内,应采用同一种保护方式,不允许某些用电设备接零,而另一些用电设备接地。
接地线、接零线的要求:接地干线和接零干线必须有足够的机械强度。一般明设裸体铜线应不小于4平方毫米;一般明设裸体铝线应不小于6平方毫米;一般绝缘铜导线应不小于1.5平方毫米;一般绝缘铝导线应不小于2.5平方毫米。
接地或接零主要用于对地电压高于150V的用电气设备和对地电压为150V以下但大于65V,安装在特别危险的场所的用电设备(在危险厂房内只需将经常摸到的机件手柄、手轮等接地或接零)。
三、家电漏电保护器1、过电压保护电路
家电漏电保护器上利用“剩余动作电流”原理派生过电压保护功能。如下图所示的电路中,在试验按钮SB和实验电阻R1构成的回路两端并联一只压敏电阻(标称值使用时确定)或辉光启动器的氖泡,使漏电保护器具有过电压保护功能。其原理是:试验回路是跨接在电流互感器上下两端的电源的两侧,在这上边通过的电流,就相当于T的一次侧通过的剩余电流,这就模拟了人体触电或设备漏电状况,借此验证电路动作是否正常。当在SB,R1回路并联稳压二极管一类的元器件后,其稳压值就是过电压保护动作值,一般设定为280V,当电网故障原因引起电压升高超过设定值时,稳压二极管很快导通,互感器一次侧出现剩余电流,二次侧感应出漏电流信号,经处理放大后推动执行部件脱扣器迅速动作,切断电源。
2、过载保护电路
如下图所示,由R3,RP分压电路中捡取市电的过电压信号,经过触发二极管,驱动微触发晶闸管导通,使脱扣器动作。漏电保护器的过载保护用干簧管绕制的线圈Lg利用剩余电流原理完成。干簧管的常开触点并接在试验按钮SB上;线圈Lg串接在绕组W1上,当负载电流超过设定值时(过载设定值由线圈的线径、匝数确定),干簧管的常开触点便因磁化而闭合,相当于试验按钮SB闭合,则互感器T的一次侧产生剩余电流,二次侧信号便触发VTH导通,脱扣器动作,迅速切断电源,其电气原理与前面所讲的漏电、过电压保护动作原理相同。下图所示的电路比较完整地起到了过电压、过电流、过载、漏电保护作用。


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