史亞軍　竺春陽(yáng)

在大力提倡素質(zhì)教育的今天，增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)不再是新課題，廣大教師努力使學(xué)生學(xué)有所長(zhǎng)、學(xué)有所用、學(xué)有所得，將課本中死的知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合起來(lái)，從而達(dá)到融會(huì)貫通的目的。筆者依據(jù)長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合對(duì)中學(xué)生電學(xué)知識(shí)的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)，有針對(duì)性地聯(lián)系家用電器安裝與使用的小知識(shí)，教會(huì)學(xué)生解決家庭生活中的實(shí)際問題。筆者通過對(duì)家用單相漏電保護(hù)器的工作原理與跳閘的原因進(jìn)行分析探討，一方面增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面解決部分教師實(shí)際應(yīng)用能力的不足。

電不僅給人類帶來(lái)很多便捷，也能給人類帶來(lái)滅頂之災(zāi)，它可能燒壞電器，引起火災(zāi)，也能導(dǎo)致人觸電傷亡。為了安全地使用電，避免許多不必要的損失，人們發(fā)明各種各樣的保護(hù)器。其中一種是用來(lái)專門保護(hù)人的——漏電保護(hù)器。筆者就家用單相漏電保護(hù)器的工作原理及跳閘的原因著重進(jìn)行分析、探討。

如圖1所示，漏電保護(hù)器，又稱漏電保護(hù)開關(guān)，老百姓俗稱它為“保安器”“保命器”。它是由2個(gè)取樣電路和一個(gè)比較電路加一個(gè)控制電路組成。其原理是：根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等的理論，在電源的火線和零線分別安裝一個(gè)取樣電路并將取樣數(shù)據(jù)送至比較電路進(jìn)行比較，如果2個(gè)電流出現(xiàn)差別且超過設(shè)定數(shù)值，電路就認(rèn)為出現(xiàn)漏電，當(dāng)即啟動(dòng)控制電路切斷火線和零線，以起到保護(hù)作用。判定是否漏電的原理依據(jù)是：流進(jìn)和流出開關(guān)的電流必須相等，否則就判定為漏電。當(dāng)漏電電流達(dá)到或超過一定的閾值時(shí)，產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作——跳閘。判定的閾值是可以設(shè)定的，因?yàn)殡娐肪褪侨藶樵O(shè)計(jì)的。只是應(yīng)用時(shí)要根據(jù)不同的場(chǎng)合，選用不同靈敏度的保護(hù)器。

在了解觸電保護(hù)器的主要原理前，有必要先了解一下什么是觸電。觸電指的是電流通過人體而引起的傷害。當(dāng)人手觸摸電線并形成一個(gè)電流回路的時(shí)候，人身上就有電流通過；當(dāng)電流足夠大的時(shí)候，就能夠被人感覺到以至于形成危害。當(dāng)觸電已經(jīng)發(fā)生的時(shí)候，就要求在最短的時(shí)間內(nèi)切斷電流。比如說(shuō)，如果通過人的電流是50 mA的時(shí)候，就要求在1秒內(nèi)切斷電流；如果是500 mA的電流通過人體，時(shí)間限制就是0.1秒。為了保證人身安全，額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)不大于人體安全電流值，國(guó)際上公認(rèn)30 mA為人體安全電流值。為此，國(guó)標(biāo)GB6829-86《漏電電流動(dòng)作保護(hù)器（剩余電流動(dòng)作保護(hù)器）》規(guī)定漏電保護(hù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為：額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)不大于30 mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于0.1 s[1]。

圖1是簡(jiǎn)單的漏電保護(hù)裝置的原理圖。漏電保護(hù)器主要元件由檢測(cè)元件（零序電流互感器）、中間環(huán)節(jié)（包括放大器、比較器、脫扣器等）、執(zhí)行元件（主開關(guān)）以及試驗(yàn)元件等幾個(gè)部分。從圖中可以看到漏電保護(hù)裝置安裝在電源線進(jìn)戶處，接在電度表的輸出端即用戶端。圖中把所有的家用電器用一個(gè)電阻RL替代，用RN替代接觸者的人體電阻。圖中的CT表示“電流互感器”，它是利用互感原理測(cè)量交流電流用的，所以叫“互感器”，實(shí)際上是一個(gè)變壓器。它的原邊線圈是進(jìn)戶的交流線，把2根線當(dāng)做一根線并起來(lái)構(gòu)成原邊線圈。副邊線圈則接到“舌簧繼電器”SH的線圈上。

所謂的“舌簧繼電器”就是在舌簧管外面繞上線圈，當(dāng)線圈里通電的時(shí)候，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使得舌簧管里面的簧片電極吸合，來(lái)接通外電路。線圈斷電后簧片釋放，外電路斷開?？偠灾?，這就是一個(gè)小的繼電器。原理圖中開關(guān)DZ不是普通的開關(guān)，它是一個(gè)帶有彈簧的開關(guān)，當(dāng)人克服彈簧力把它合上以后，要用特殊的鉤子扣住它才能夠保證處于通的狀態(tài)；否則一松手就又?jǐn)嚅_。

舌簧繼電器的簧片電極接在“脫扣線圈”TQ電路里。脫扣線圈是個(gè)電磁鐵的線圈，通過電流就產(chǎn)生吸引力，這個(gè)吸引力足以使上面說(shuō)的鉤子解脫，使得DZ立刻斷開。因?yàn)镈Z就串在用戶總電線的火線上，所以脫了扣就斷電，觸電的人就得救。值得注意的是，一旦脫了扣，即使脫扣線圈TQ里的電流消失也不會(huì)自行把DZ重新接通。因?yàn)闆]人幫它合上是無(wú)法恢復(fù)供電的。觸電者離開，經(jīng)檢查無(wú)隱患后想再用電，需把DZ合上使其重新扣住，才能恢復(fù)供電。

以上就是觸電保護(hù)器的工作原理，但是不能認(rèn)為有了觸電保護(hù)器，就是萬(wàn)無(wú)一失，用電仍應(yīng)該注意安全。筆者用幾個(gè)實(shí)例，就觸電保護(hù)器閘不上去的原因進(jìn)行分析探討。

例1筆者替叔叔的新房裝修電氣，埋好暗線后，請(qǐng)木工裝修墻裙。一天叔叔打電話來(lái)，說(shuō)漏電保護(hù)器就是閘不上去，新房沒有電，木工師傅不能做工。筆者去檢查，用萬(wàn)用表測(cè)試也沒有短路現(xiàn)象，找不到別的原因。于是筆者只好將各路電路分拆，一路一路地測(cè)試，發(fā)現(xiàn)做墻裙的客廳一路電有問題，漏電保護(hù)器閘不上去，原因就在這兒。于是將正在做墻裙的電路拆下，發(fā)現(xiàn)有一枚鐵釘釘在這電線的地線上，塑料套破損。拔下鐵釘，故障排除。分析：電線破皮或被鐵釘釘破，電路漏電，漏電保護(hù)器無(wú)法閘上去。

例2李某住單位宿舍，二室一廳，白天廚房餐廳用電設(shè)備有冰箱、電飯煲、風(fēng)扇等，況且李某中午在宿舍休息，用電量相對(duì)較大，而漏電開關(guān)一切正常（不跳閘）。晚上李某一個(gè)人住，用電設(shè)備只有2盞燈、一臺(tái)風(fēng)扇，可是每天晚上8時(shí)左右都出現(xiàn)漏電開關(guān)跳閘現(xiàn)象，即使關(guān)掉所有用電開關(guān)，漏電開關(guān)也閘不上去。他請(qǐng)電工師傅看了好幾次，漏電開關(guān)也換了新的，可一到晚上還是跳閘，電工師傅也無(wú)能為力。而晚上的用電設(shè)備白天都在用，為什么漏電開關(guān)白天不跳閘一到晚上就跳閘，而且每晚如此？

筆者按常規(guī)方法來(lái)分析：燈線是否有接地？插座電源是否接地？與鄰屋是否串電？是否重復(fù)接地？測(cè)一下電流，看是不是比用的電器累計(jì)電流大？是不是什么電器上或者哪個(gè)分支漏電？根據(jù)他的描述，白天與晚上負(fù)荷不同處在照明回路，因此，檢查重點(diǎn)應(yīng)放在照明回路。晚上的用電設(shè)備那個(gè)回路可能有漏電現(xiàn)象，檢查晚上的用電設(shè)備以及回路，還有鄰宿舍的電路是否有設(shè)備漏電現(xiàn)象。分別測(cè)一下白天和夜晚的電壓，看電壓波動(dòng)是否很大。在白天把家中的用電負(fù)荷全部打開，看一下電流有多大，是否有跳閘的現(xiàn)象。如白天沒事，到晚上再做一次白天的試驗(yàn)，觀查電壓和電流的變化。配電箱內(nèi)如有漏電開關(guān)，可能是因?yàn)橥砩嫌玫募矣秒娖髟O(shè)備有漏電現(xiàn)象引起的跳閘。結(jié)果以上可能一一排除。最終，筆者發(fā)現(xiàn)是由于衛(wèi)生間的燈線破皮，加上墻面滲漏所致，更換一下電線，故障排除。

綜上所述，漏電保護(hù)器閘不上去的原因不外乎幾種原因：1）漏電保護(hù)器損壞；2）電路、電氣的短路現(xiàn)象，導(dǎo)致電流過大；3）電源沒有接地或重復(fù)接地，電線破皮，特別是零線，導(dǎo)致漏電現(xiàn)象；4）與鄰屋串電；等等。

參考文獻(xiàn)

[1]施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范JGJ46-88[EB/OL]. http://www.zhong-ji.com.cn/Web/glbf/anquan-shigong.htm

（作者單位：浙江省嵊州市浦口中學(xué)）