家用多功能用电保安器

随着人民生活水平的不断提高，广大家庭正步入现代化和电器化的行列。但由于某些电器使用时间较长或质量不过关，漏电现象时有发生，有时因电源电压过高或过载或短路，造成电器损坏乃至引起火灾，也是屡见不鲜。这些，都将给人民的生活带来严重的伤害与损失。为此，介绍一种适用于变压器低压侧中性点接地系统的家用多功能用电保安器，它具有触电、漏电、过压、过载及短路等保护功能。在额定电压220V、额定电流10A、额定频率50Hz的情况下，具有结构简单、电压使用范围宽、成本低、体积小及耗电少等特点。

1．电路工作原理

家用多功能用电保安器的电路如图68-1所示，它是由触漏电检测电路、过载短路检测电路、过压检测电路及开关电路所组成的。

图中，电流互感器HT与L4构成触漏电信号检测电路；干簧管JAG与线圈L5构成过载、短路信号检测电路；压敏电阻R2和电流互感器HT，构成过压信号检测电路；单向可控硅SCR、整流二极管D1～D4与电容C1、C2等构成整流、滤波开关电路。

在整流电路中，电容器C1同电流互感器二次线圈L4组成50Hz的谐振回路，其目的是提高电路的抗干扰能力和获得最大的信号，确保保安器工作可靠、避免误动作。

 图68-1

电路的工作过程如下：

正常供电时，由于穿过环形铁心中的零线与火线，其电流大小相等，方向相反，即电流的矢量和等于零，无磁通产生（磁通矢量为零），二次线圈L2上无电压输出，单向可控硅SCR由于无触发电压处于关断状态，脱扣器T不动作。

当被保护电路发生对地漏电或人身触电事故时，电流互感器中的零线（L2）和火线（L3）的电流矢量和不再为零，二次线圈L4产生感应电压，该电压经D1～D4桥式整流、C2滤波加至单向可控硅SCR的控制极，使SCR触发导通，脱扣器线圈L5得电，脱扣器动作，使主开关K立即切断电源，实现触漏电保护。

当被保护电路的电压达250V时，流过压敏电阻R2和线圈L1的电流将立即增大到1mA左右，则如同触漏电信号检测一样，使单向可控硅SCR导通，脱扣器带动主开关K动作，实现过压保护。

当被保护电路发生过载或短路事故时，由于流过线圈L5的交变磁场增强，使干簧管JAG常开触点闭合，接通脱扣器线圈电源，致使脱扣器带动主开关K动作，迅速切断供电电源，实现过载或短路保护。

2．元件选择与制作

SCR为单向可控硅，可选用1A 450V塑封型。

R2为压敏电阻，选用标称电压360V、电流1KA的MY31-360/1型氧化锌压敏电阻。

D1～D4可选用1N4001或1N4004组装，亦可选0．5～1A/50V的微型全桥成品。

JAG为干簧管，可选用JAG-2或JAG-4常开型。

HT为零序电流互感器，它是选用IJ50型厚0，1mm的铁镍软磁合金片，绕成φ20×φ12×6mm的环形铁心。其中，L1、L4选用φ0．08mm高强度漆包线，L1密绕95圈，L2密绕680圈。先绕L4，后绕L1，最后绕L2和L3。L1和L4应均匀地绕制在整个环形铁心上。

L2、L3是选用φ1．81mm高强度漆包线，套上漆管后，各双线并绕6圈，L2与L3绕组间应进行良好的绝缘。

L5是用φ1．81mm高强度漆包线在直径3mm的铁线上平绕5圈脱胎而成，然后固定在干簧管JAG表面上。

T为脱扣器，可用DZ5?0型自动开关改制。改制时，拆下原有线圈，在其塑料骨架上用φ0．08mm高强度漆包线单向乱绕5000圈左右即可，外面包有绝缘层，装回原位置，便是改制的脱扣器。

R1  4．7kΩ1W

R2MY31-360V/1型氧化锌压敏电阻

C10．47μF25VC24．7μF25V

AN复位式按钮式开关

3．调试

按电路图检查确认组装无误后，即可通电调试。调试时，首先将K扳至“通”的位置，按下试验开关AN，脱扣器T应可靠地动作，尔后断开K。为调试方便，调试前先将一只交流电流表和一个可调的假负载串联，接在保安器的输出端，调节L1的匝数，确定过压脱扣时的电压设定值；调节L5的匝数和位置，确定过载脱扣时电流设定值；调节L4的匝数，确定触漏电脱扣时电流设定值。经过多次重复试验，验证动作可靠，即可接入电路使用。

 图68-2

安装时，保安器要垂直放置。使用过程中定期（如每月一次）进行通断电试验。试验时，在正常负荷下，按下试验按钮AN，脱扣器应正常动作，表明保安器工作正常，尔后将主开关K扳回“通”的位置。