漏電開關裏有一個小按鈕 它的原理是什麼

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開啟我們家裏的配電箱,從裏面的一排開關身上仔細看,能夠找到印有字母“T”的按鈕。按鈕旁邊還有個指向它的箭頭,箭頭的另一端寫着一行小字“每月按一次”。

漏電開關裏有一個小按鈕 它的原理是什麼

帶有這個按鈕的開關,就是漏電開關了;這個按鈕,叫作“試驗按鈕”。那麼試驗按鈕究竟有什麼用呢?爲什麼要每個月按一次呢?按下之後又會發生什麼呢?這一切,都要從漏電開關說起。

漏電開關的作用

漏電開關,全名叫“漏電保護開關”。顧名思義,就是在漏電的時候提供保護的開關。它除了能像普通開關一樣,控制電路的通斷以外,還能在關鍵時刻避免我們觸電。

那它是如何提供保護的呢?很簡單:直接切斷電路,也就是俗稱的“跳閘”,這個過程的學名,叫“脫扣”。在漏電發生後,漏電開關會第一時間察覺到,然後切斷電路,避免觸電。

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漏電開關的原理

那漏電開關又是如何察覺到漏電的呢?原理同樣簡單:透過對比零火線上的電流差值。

我們都知道,一條電路若想通電,就必須成爲一個環(迴路),讓電流在這個環裏經過。這個環裏有兩條路,一條路叫“火線”(“相線”),另一條路叫“零線”(“中性線”)。

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電流可能從火線進,從零線出;也有可能從零線進,從火線出。但是無論它選擇哪條路線,進去和出來的電流的量都必須是一樣的。如果不一樣,就證明有電流從其它地方出去了——也就是漏電了。

漏電開關就是這樣,一直檢測零線和火線上的電流大小,當兩條線路上的電流不相同的時候,就會判定爲漏電,然後跳閘。

漏電開關的結構

那漏電開關又是如何檢測零線和火線上的電流大小的呢?這裏用到了一個組件,叫作“電流互感器”。它有點像電流表,但是測出來的數據並不會直接顯示出來,而是透過線路將數據傳輸給下一個組件。

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現在知道了電流的大小,漏電開關又是如何分析數據的呢?依然是一個組件,叫“控制線路板”(“比較運算放大器”)。它會進行簡單的計算,比如對比電流互感器所測得的數據。當控制線路板認爲數據正常的時候不會有任何動作;當控制線路板認爲數據不正常(零火線上的電流產生差值)的時候,就會向下一個組件傳輸信號。

下一個組件,就是漏電開關提供保護動作的部件——漏電開關是如何自動跳閘的呢?這個東西叫“脫扣器”(“動作繼電器”)。本質上是一個電磁鐵,平時不通電,也沒有磁性。當接收到控制線路板的信號後,脫扣器通電,然後利用磁性把連接着開關手柄的槓桿拉下來。

試驗按鈕的作用

現在我們知道了,漏電開關裏面的三個主要結構,每一個都至關重要。任何一個出了故障,都無法繼續起到保護的作用。但是這些結構都封在裏面,我們怎麼知道它們是不是依然完好呢?試驗按鈕,就是檢測這項功能的。

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按下試驗按鈕後,在漏電開關內部會模擬漏電。所以正常情況下,按下試驗按鈕,漏電開關就會跳閘,這個時候我們只要重新合閘就行了。如果按下試驗按鈕後漏電開關沒有跳閘,就證明開關已經失去保護能力了,需要更換新的開關。

之所以要我們“每月按一次”,就是爲了及時發現問題並更換開關,以免在漏電發生後傻眼——和消防設備、電梯的定期檢修的意思差不多。

試驗按鈕的原理

最後一個問題:試驗按鈕是如何模擬漏電的呢?答案是人爲影響電流互感器的測試結果。先看一下下面這個電路圖▼

漏電開關裏有一個小按鈕 它的原理是什麼 第6張

試驗按鈕的一端連接着火線,另一端連接着零線,中間是電流互感器。按下試驗按鈕後,整個按鈕迴路通電。但是在按鈕這個迴路中,只有流經火線的電流能夠被電流互感器檢測到,零線上的電流則是繞過了電流互感器。

這樣一來,電流互感器就獲得了一組零火線有差值的數據——與漏電時的電流相似,觸發漏電開關的保護機制。

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