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1、家用電器金屬外殼帶電的原因及預(yù)防措施 , 家電?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.? 家用電器金屬外殼帶電的原因及預(yù)防措施 在使用金屬外殼的家用電器(以下簡稱:電器)時,例如電 冰箱,洗衣機(jī),空調(diào),落地扇,CVD等,若人體與機(jī)殼接觸,有時 會有麻電的感覺,用測電筆測試時,氖燈會發(fā)亮,甚至有個別用 戶在使用電器時,因接觸電器的外殼而造成觸電死亡事故.以 上問題的發(fā)生,顯然是電器的外殼帶了”電”.那么電器的外殼 為什么會帶”電”呢?如何防止電器外殼帶電傷人呢?筆

2、者就這 兩個問題分析如下: 一 ,電器外殼帶電的原因 1.電器外殼正常帶電 絕大多數(shù)電器外殼帶電屬于正常帶電,一般稱這鐘”電”為 感應(yīng)電,測出的電壓為憾應(yīng)電壓.也有人稱這種”電”為電容電 流或渴電流.它的特點(diǎn)是:電壓高,而電流非常小.一般對人體 沒有直接危害,只是個別對電特別敏感的人有麻電的感覺.電 器外殼產(chǎn)生這種”電”的原因是什么呢? 上面說的感應(yīng)電壓指的是正常的電器對大地絕緣時,電器 外殼與大地之問的電壓,它主要由電器的內(nèi)部電路與電器外殼 之問的絕緣電阻和分部電容容抗引起的,其阻抗設(shè)為Z.,另外 電器的外殼與大地也有一等效阻抗,設(shè)其值設(shè)為,由電器外 殼與大地的絕

3、緣電阻和電器外殼與大地的分布電容容抗并聯(lián)等 效而成.根據(jù)電路串聯(lián)的特點(diǎn),可求得電器外殼的對地電壓為: Us=220x7_~./(Zr)V,而Z.和z2又相差不大,因而,U在110V左 右,一般大于70V,這個電壓足以使測電筆氖燈發(fā)亮.但由于Z.很 大,既是入站在地上直接接觸電器外殼,通過人體的電流也很 小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人體觸電電流的安全界限.故對人體不會有直接危 害. 2.電器外殼不正常帶電 電器外殼因某種原因與電源線接通或電器絕緣損壞而帶 電稱為電器外殼的不正常帶電.此時電器外殼對地電壓與電源 電壓幾乎相等,對人體的安全有很大威脅.因使用電器時而造 成的觸電死亡事故,就是這

4、個原因造成的.電器外殼不正常帶 電的常見原因有以下幾種: (1)電器使用時問過長,超過其正常使用壽命 每種電器都有自己的使用壽命,目前我國,特別是農(nóng)村和 城鎮(zhèn)低收入家庭有相當(dāng)一部分電器使用年限過長,超出它的正 常使用壽命.一般電器超過使用壽命后,電器元件會老化,電器 內(nèi)部絕緣不良.使用時經(jīng)常出現(xiàn)故障,一些消費(fèi)者用拍拍打打 的方法來解決,這樣,電器隨時可能發(fā)生外殼帶電現(xiàn)象,給使用 者人身安全帶來傷害.因此消費(fèi)者應(yīng)有”家電使用壽命”的概 念.讓舊家電按時退休. (2)用戶電源插座接線錯誤 有許多電器使用三芯插頭.其中較粗長的一根與電器外殼 直接連接.配用的三眼插座左孔接中性

5、線,右孔接火線,中間上 方的孔可與接地體相連或與公用中性線相連.然而,老式的樓 房和農(nóng)村用戶的房問往往只有一根火線一根中性線進(jìn)戶.而不 少用戶只圖方便將三眼插座中間上方的孔的接線與三眼插座 左孔的中性線接在一起.這種接線表面上看似乎也采用了接零 保護(hù),但實(shí)際上卻是一種錯誤的接線,隱含著極大的危險.如果 插座的火線和零線接反,或因檢修等原因?qū)⑹彝饣鹁€和零線對 調(diào),這時電器雖能正常工作,但外殼卻會因與火線相連而帶電; 即使插座的接線未接反,當(dāng)零線斷線或接觸不良時,電器外殼 接地回路被斷開,電器外殼通過負(fù)載后與火線相連而帶電. (3)電器內(nèi)部接線柱的絕緣損壞或嚴(yán)重污染.此時爬電距

6、 離減小,絕緣電阻下降嚴(yán)重時電器外殼就會帶電. (4)使用電動機(jī)的電器:電源電壓長期過低(低于187V); 8—26 ●山東孔令文 長期過載運(yùn)行;短時工作的電動機(jī)長期運(yùn)行;電容啟動電動機(jī) 離心開關(guān)觸頭無法斷開,使啟動繞組長期運(yùn)行等原因,都可能 使電動機(jī)溫度過高,造成絕緣老化,繞組損傷而碰殼. (5)電器內(nèi)部的連接導(dǎo)線,零部件絕緣損壞或嚴(yán)重受潮時, 絕緣電阻下降很多,會引起電器外殼漏電. 二,正常帶電和不正常帶電的區(qū)別方法 區(qū)別電器外殼是否正常帶電常用的方法如下: 1.把電器的金屬外殼與一只普通白熾燈泡一極相連,燈泡 的另一極與大地或電源的零線相連:若燈泡不亮,一般屬于

7、正 常帶電;若燈泡與接在220V的交流電源上亮度一樣,則電器內(nèi) 部絕緣擊穿;若燈泡比接在220V交流電源上時暗一些,則電器 的絕緣不良,已漏電且燈泡越電亮,漏電越嚴(yán)重.后兩種帶電屬 于電器的不正常帶電. 2.用萬用表電阻檔(Rx10k檔)測量電器外殼與電源引線問 的電阻:若阻值為零,則電器內(nèi)部絕緣已擊穿;若阻值小于2兆 歐,則電器內(nèi)部絕緣漏電,且阻值越小漏電越嚴(yán)重;若阻值為無 窮大或大與2兆歐,則電器為正常帶電. 3.用500V~歐表測量帶電部件對外殼的絕緣電阻,若其阻 值為零,則說明漏電是由于電器內(nèi)部絕緣擊穿引起的;若其阻 值大干2兆歐,則說明外殼帶電是由于感應(yīng)電壓引起

8、的;若阻值 小于2兆歐但又不為零,則說明帶電是由于電器內(nèi)部絕緣漏電 引起的. 三,怎樣消除電器外殼的帶電現(xiàn)象 由以上分析可以看出,電器外殼的不正常帶電,特別是電 器內(nèi)部絕緣擊穿,短路時,人體一旦接觸電器外殼,加在人體上 的電壓是220V的交流電壓.有致命的危險.雖說電器外殼的正 常帶電既感應(yīng)電壓,不會對人體造成直接危害,但外殼電壓較 高時有麻電的感覺,少數(shù)對電特別敏感的人,老人和孩子等會 因此受到驚嚇,可能會引發(fā)第二次事故.例如摔到受傷.因此, 必須采取必要的措施.防止電器外殼的帶電現(xiàn)象.目前防止電 器外殼漏電的技術(shù)措施主要有四種,分別是對金屬外殼的電器 采取保護(hù)接地,

9、保護(hù)接零,安裝漏電保護(hù)器和采取雙重絕緣也 稱加強(qiáng)絕緣.分別簡要介紹如下: 1.保護(hù)接地 電器的保護(hù)接地,就是把在故障狀態(tài)下可能帶電的金屬殼 體同接地體(接地體的安裝可參考有關(guān)書籍)可靠地連接起來. 電器設(shè)備采用保護(hù)接地后即使外殼因絕緣不好而帶電,這時使 用電器的人員碰到機(jī)殼就相當(dāng)于人體和接地電阻并聯(lián).而人體 電阻遠(yuǎn)比接地電阻大,因此流過人體的電流就很小.保證了人 體的安全.采用了保護(hù)接地后若電器的絕緣被擊穿,這時的短 路電流很大,熔絲被燒斷,把電器的電源切斷.確保了使用電器 人員的安全. 2.保護(hù)接零 就是把電器的金屬殼體,通過連接導(dǎo)線與供電線路系統(tǒng)中 的零線可靠地連

10、接起來.這種方式主要用于三相四線制電源中 性點(diǎn)直接接地供電系統(tǒng).發(fā)達(dá)國家在這種保護(hù)方式中,裝設(shè)專 用保護(hù)零線,也就是采用三相五線制供電.隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā) 展,目前許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)也陸續(xù)開始采用這種供電方式.采 用保護(hù)接地后,如果電器的絕緣損壞而碰殼,由于中線的電阻 很小,所以短路電流很大,立即使電路中的熔絲燒斷,切斷電 源,從而消除觸電危險. 3.漏電保護(hù)器 漏電保護(hù)器是為了防止漏電或觸電的保護(hù)儀器.當(dāng)電器泄 漏電流超過額定值(家用漏電保護(hù)器的動作電流小于3O毫安. 家庭電子 ..............................................

11、.............................., 家電 YJD一2B疏導(dǎo)應(yīng)急燈電路剖析一 ,故障現(xiàn)象 由于受過沖撞原因內(nèi)部結(jié)構(gòu)移位,導(dǎo)線凌亂,經(jīng)整理,連線 接入市電,紅色LDE(電源指示)和黃色U)E(故障指示)都亮. 斷開市電主燈不亮,試按開啟鈕內(nèi)部繼電器快速閃跳,主燈 (EL排除壞的可能)還是不亮. 二,電路原理分析與疑惑破解 YJD一2B疏導(dǎo)應(yīng)急燈的電路原理如圖所示.市電經(jīng)TC降壓, VDI~VD4整流,C1濾波,IC穩(wěn)壓后輸出DC8V直流電壓.由圖分 析VT1的基極在接通市電瞬間有0.75V左右的電位,手動合上 TA2等效于VT1飽和導(dǎo)通,合上TA

12、3等效于VT2飽和導(dǎo)通.隨著 VT1飽和導(dǎo)通,迫使VT2基極電位近似為零,VT2截止,繼電器J 線圈不能得電,J一1觸點(diǎn)不能閉合.DC8V電壓繼續(xù)經(jīng)VD5,R2到 E為6V電瓶充電,同時給顯示電路VT3供電.VT3基極經(jīng)R7受8V 電壓控制使V飽和導(dǎo)通,紅色LDE電源指示燈點(diǎn)亮,表示市電 供電正常,綠色LDE充電指示燈亮,表示充電供電正常. 如果黃色LDE故障指示燈亮,VT4的導(dǎo)通必將降低VT3的 基極電位,使VT3由飽和轉(zhuǎn)為截止,V的輸出使VT5的基極電 位由于RP的設(shè)定值達(dá)不到原先能導(dǎo)通的電位,使VT5截止,綠 色U)E充電指示燈熄滅,紅色LDE電源指示燈還亮著. 當(dāng)時

13、有兩個疑惑:①要使黃色LDE故障指示燈亮,VT4導(dǎo)通, 基極必須有控制電壓(排除VT4的損壞),哪兒來呢?用數(shù)字表測量 VT4基極對地有正1.12V電壓,既是FU的兩端存在電壓,難道開路 了嗎?經(jīng)測量FU果然是開路,電壓來源是E:電瓶對地的壓差.那么 上面提到的試按開啟鈕(TA3)內(nèi)部繼電器線圈快速閃跳原因是, DC電源E的正極經(jīng)繼電器線圈J,按鈕TA3,對保險絲FU,E負(fù)極構(gòu) 不成正常回路,對地又構(gòu)不成足夠的吸合電壓引起的.換上2A保 險管.VT4基極電位消失,黃色LDE滅,綠色,紅色LDE亮,按TA3主 燈亮,按TA2主燈關(guān);接入市電后按TA1主燈亮,放開主燈關(guān),電路 功

14、能恢復(fù)正常.由此分析,如EL1,EL2都開路的話等于E的回路開 路了,黃色LDE(故障指示)燈同樣會亮.(市電失電后,r2是如 何繼續(xù)導(dǎo)通,讓E通過J一1供給EL呢?通過試驗(yàn)測量,斷開市電同 時,發(fā)現(xiàn)在Tv2的基極瞬間從0V-0.5V-0,8V電壓的變化過程,馬上 聯(lián)想到有儲能元件,圖上只有C2的可能,焊下C2,通,斷市電,TV2 的基極無電位變化,裝上C2,焊下VD9,通,斷市電,VT1,TV2的基 極有08.5V瞬間電壓變化,EL短暫亮一下就滅.當(dāng)恢復(fù)VD9,將市 ●江蘇林文彬 電斷開,C2的釋放電壓雖然同時分配給VT1,VT2的基極,但此時 已是今非昔比,VT2能瞬時導(dǎo)

15、通,繼電器J線圈得電,J一1觸點(diǎn)閉合, E電壓及時通過R6,VD9供給VT2基極維持導(dǎo)通,同時經(jīng)VD7(可改 換2A二極管)點(diǎn)亮EL1,EL2. 三,感受,體會 經(jīng)上述這么一折騰,雖然很辛苦,但也從圖中領(lǐng)悟到了FU 熔斷告警設(shè)置的奧妙和C2與VT2等關(guān)系.并作為維修技術(shù)人員 應(yīng)該表現(xiàn)出的一分執(zhí)著和認(rèn)真.這原理圖對廣大同仁遇到類似 問題也可作為參考.▲ 動作時間小于0,1秒)時,該裝置跳閘,斷電.它經(jīng)常與保護(hù)接地 或保護(hù)接零合用,形成防觸電的雙重保險. 4.雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣 雙重絕緣是指除基本絕緣(工作絕緣)之外,還有一層獨(dú)立 的附加絕緣.用來保證在基本絕緣損壞時,防止

16、電器外殼帶電. 保護(hù)使用者.采用雙重絕緣的電器上標(biāo)有一個特殊的符號,是 一 個大寫的”回”字.由于具有雙重絕緣,它不會因一層絕緣損 壞而發(fā)生觸電事故,雙重絕緣同時損壞的可能性很小.因此不 必為它裝設(shè)漏電保護(hù)器,也沒必要安裝接地線,所以這類電器 配置的電源插頭都是兩腳式的.這類電器雖然很安全,但由于 絕緣外殼的機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性能差,它只能做成小功率的電 器.目前我國居民使用的電器中采用雙重絕緣的有:有塑料外 殼的臺燈,電風(fēng)扇,電視機(jī),錄音機(jī),錄象機(jī),影碟機(jī),電熱毯等. 加強(qiáng)絕緣是指絕緣材料機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能都增強(qiáng)的基本絕 緣,它具有與雙重絕緣相同的保護(hù)能力. 除采用采用

17、雙重絕緣的電器外,其他金屬外殼的家用電器 必須采用的安全保護(hù)措施是在保護(hù)接地或接零并按規(guī)定配用 電源保險絲的基礎(chǔ)上,裝設(shè)漏電保護(hù)器.采用以上兩種防護(hù)措 施后.當(dāng)電器外殼因電容感應(yīng)而帶電時,有由于外殼和大地相 連,電位很低外殼對地電壓接近與零,因此帶電現(xiàn)象幾乎完全 回家庭電子 消失.當(dāng)電器外殼因漏電而帶電時,會產(chǎn)生很大的短路電流,使 保險絲迅速熔斷而切斷電源,使故障電器不帶電.萬一保護(hù)接 地或接零不動做由于漏電保護(hù)器的使用,當(dāng)人體接觸電器外殼 時因有電流通過人體,此漏電電流會使漏電保護(hù)器動作,而斷 開電源.從而保證使用家用電器人員的安全.最后談以下保護(hù) 接地和保護(hù)接零的選用

18、:根據(jù)目前我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民 的居住情況,城鎮(zhèn)居民由于居住相對集中加上用電量大,采用 保護(hù)接地在接地電阻符合要求4歐姆的情況下,短路電流約為 27.5(A),此電流在用戶額定容量很大時,不足以使熔絲熔斷. 而采用保護(hù)接零,電器外殼絕緣擊穿時的短路電流遠(yuǎn)大于27.5 (A),因此城鎮(zhèn)居民宜采用保護(hù)接零.農(nóng)村用戶由于居住分散, 低壓供電線路長,線路維護(hù)水平低,公用中性線斷路的可能性 存在,加上用電量小(只要合理選擇熔斷器的熔絲,27.5A的短 路電流足以使熔斷器的熔絲熔斷).應(yīng)采用保護(hù)接地,但在農(nóng)村 住宅里的插座都是沒有接地線的兩眼插座,因此需找電工更換 插座.接地體應(yīng)盡量選用自然接地體例如自來水管或其它接地 的管道,最好是把接地的管道接在一起,這樣可以減小接地電 阻.在這里應(yīng)該說明的是:在同一低壓電網(wǎng)中(使用同一臺變壓 器的用戶)不允許一部分用戶采用保護(hù)接地另一部分用戶采用 保護(hù)接零保護(hù).▲ 8—27