电路识图25-保护电路原理分析

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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。

zgy_chenxin

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