隨著人民生活水平的不斷提高，廣大家庭正步入現代化和電器化的行列。但由于某些電器使用時間較長或質量不過關，漏電現象時有發生，有時因電源電壓過高或過載或短路，造成電器損壞乃至引起火災，也是屢見不鮮。這些，都將給人民的生活帶來嚴重的傷害與損失。為此，介紹一種適用于變壓器低壓側中性點接地系統的家用多功能用電保安器，它具有觸電、漏電、過壓、過載及短路等保護功能。在額定電壓220V、額定電流10A、額定頻率50Hz的情況下，具有結構簡單、電壓使用范圍寬、成本低、體積小及耗電少等特點。

1．電路工作原理

家用多功能用電保安器的電路如圖68-1所示，它是由觸漏電檢測電路、過載短路檢測電路、過壓檢測電路及開關電路所組成的。

圖中，電流互感器HT與L4構成觸漏電信號檢測電路；幹簧管JAG與線圈L5構成過載、短路信號檢測電路；壓敏電阻R2和電流互感器HT，構成過壓信號檢測電路；單向可控矽SCR、整流二極管D1∼D4與電容C1、C2等構成整流、濾波開關電路。

在整流電路中，電容器C1同電流互感器二次線圈L4組成50Hz的諧振迴路，其目的是提高電路的抗幹擾能力和獲得最大的信號，確保保安器工作可靠、避免誤動作。

圖68-1

電路的工作過程如下：

正常供電時，由于穿過環形鐵心中的零線與火線，其電流大小相等，方嚮相反，即電流的矢量和等於零，無磁通產生（磁通矢量為零），二次線圈L2上無電壓輸出，單向可控矽SCR由于無觸發電壓處于關斷狀態，脫扣器T不動作。

當被保護電路發生對地漏電或人身觸電事故時，電流互感器中的零線（L2）和火線（L3）的電流矢量和不再為零，二次線圈L4產生感應電壓，該電壓經D1∼D4橋式整流、C2濾波加至單向可控矽SCR的控制極，使SCR觸發導通，脫扣器線圈L5得電，脫扣器動作，使主開關K立即切斷電源，實現觸漏電保護。

當被保護電路的電壓達250V時，流過壓敏電阻R2和線圈L1的電流將立即增大到1mA左右，則如同觸漏電信號檢測一樣，使單向可控矽SCR導通，脫扣器帶動主開關K動作，實現過壓保護。

當被保護電路發生過載或短路事故時，由于流過線圈L5的交變磁場增強，使幹簧管JAG常開觸點閉合，接通脫扣器線圈電源，致使脫扣器帶動主開關K動作，迅速切斷供電電源，實現過載或短路保護。

2．元件選擇與製作

SCR為單向可控矽，可選用1A 450V塑封型。

R2為壓敏電阻，選用標稱電壓360V、電流1KA的MY31-360/1型氧化鋅壓敏電阻。

D1∼D4可選用1N4001或1N4004組裝，亦可選0．5∼1A/50V的微型全橋成品。

JAG為幹簧管，可選用JAG-2或JAG-4常開型。

HT為零序電流互感器，它是選用IJ50型厚0，1mm的鐵鎳軟磁合金片，繞成φ20×φ12×6mm的環形鐵心。其中，L1、L4選用φ0．08mm高強度漆包線，L1密繞95圈，L2密繞680圈。先繞L4，後繞L1，最後繞L2和L3。L1和L4應均勻地繞制在整個環形鐵心上。

L2、L3是選用φ1．81mm高強度漆包線，套上漆管後，各雙線並繞6圈，L2與L3繞組間應進行良好的絕緣。

L5是用φ1．81mm高強度漆包線在直徑3mm的鐵線上平繞5圈脫胎而成，然後固定在幹簧管JAG表面上。

T為脫扣器，可用DZ5?0型自動開關改制。改制時，拆下原有線圈，在其塑料骨架上用φ0．08mm高強度漆包線單向亂繞5000圈左右即可，外面包有絕緣層，裝回原位置，便是改制的脫扣器。

R1  4．7kΩ1W

R2MY31-360V/1型氧化鋅壓敏電阻

C10．47μF25VC24．7μF25V

AN複位式按鈕式開關

3．調試

按電路圖檢查確認組裝無誤後，即可通電調試。調試時，首先將K扳至“通”的位置，按下試驗開關AN，脫扣器T應可靠地動作，爾後斷開K。為調試方便，調試前先將一隻交流電流表和一個可調的假負載串聯，接在保安器的輸出端，調節L1的匝數，確定過壓脫扣時的電壓設定值；調節L5的匝數和位置，確定過載脫扣時電流設定值；調節L4的匝數，確定觸漏電脫扣時電流設定值。經過多次重複試驗，驗證動作可靠，即可接入電路使用。

圖68-2