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 通过过的电电流/A所需熔化时间时间 /s铅锑铅锑 合金丝丝(额额定In=10 A)铅锑铅锑 合金丝丝(额额定In=15 A)10不熔断不熔断15104（约3 h）不熔断20320（约5 min）1043015350403.020501.56.51000.31.52000.10.355000.030.1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电保护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 漏电电保护护断路器（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T4.2 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 漏电保护器工作原理“T”为试验按钮， 按规定每月应做一次试 验，摁下按钮T（模仿有 人触电），检查漏电保 护断路器是否工作正常.THE END