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这种互感器是一种穿心式结构,主线圈就直接穿过圆环,还有一个次级线圈是提供输出电压的,再有一个仅仅几匝的单方向线圈是测试漏电保护使用的.
漏电保护互感器正常工作时,流过线圈的电流双向相同,方向相反,在铁芯上感应的磁场合成矢量为零,因此,次级线圈不会感应输出电压来,并且与初级的电流大小无关.
一旦二条线路上的电流不相同,例如有一条线碰地漏电了,或者人体接触火线触电了,这个电流不会流向互感器线圈,而是绕过互感器,直接返回电力变压器去了.此时,互感器的次级就有了输出电压,这个电压就可以用来触发脱口机构,停止供电,使得短路停止.达到保护人身或设备事故的目的.
通常,这个电流要求不会太大,不能说人都触电伤亡了,保护仍然没有动作.因此,通常这个电流都在几十 mA 范围.电流过大,保护灵敏度就低一些,但是也可靠实用一些,带来的反面结果就是危险一些! 而这个电流也不是越少越好,因为即使线路正常,也很难保证绝对没有一点点泄漏电流,搞不好就会连正常实用都触发保护.(这也是导致一些场合下人们干脆不愿意使用的原因.---- 神经过敏了!) ---- 因此,安装调试人员要根据现场情况,调试设置合适的电流保护数值.在保证正常使用的前提下,动作灵敏度还是高一些为好(动作电流小一些为好.).
漏电保护线圈的实质就是电流互感器,但是其特性与电流测量用途的互感器不同.主要区别是其使用的铁芯或磁芯特性不同,说白了.它对小电流的灵敏度特别高,而对测量值外的大电流反应不再线性保持灵敏度和增加输出.
这种特性就是专门适合漏电保护使用.下面,我们通过实际测试来说明问题.
各式各样的漏电保护用线圈
根据电流互感器使用须知,电流互感器是不允许次级开路使用的,因此,次级输出端需要有一个负载电阻.对输出电流进行泄放,不让输出电压过高. 首先,按照下面"连接图"一一连接好图上各个部件,RL 先试着取 200Ω 2W 的电阻.交流数字电压表使用 2V 或 20V 挡位的就行.因为测量互感器输出电压不会很高.测试漏电保护线圈的连接图然后,给图中电路上电,图纸上分别不同颜色仅仅方便描述,不是"正线""负线"的意思.(交流电没有正负之分!) 测试操作是地地道道的 220V.AC电压,千万注意操作安全!(如果有条件,则请使用 1:1 的隔离变压器,以策安全.) 负载是 100W 的普通灯泡,灯泡点亮后,大致通过的电流仅仅约 0.45A,这个电流大小不影响这里的测试. 先取 RL=200R ,电压表显示 000 ,把电路里的 C 碰到 A 点去,此时,电流表显示是 0.037V.停电,把 Rtes 更换成 2K 的电阻,重新上电,电压表显示 000 ,把电路里的 C 碰到 A 点去,此时,电流表显示是 0.33V.再停电,把 Rtes 更换成 20K 的电阻,重新上电,电压表显示 000 ,把电路里的 C 碰到 A 点去,此时,电流表显示是 0.93V.测试结束,明白了输出电压不会随着 RL 增大而线性增大.明白了 C 点不碰触 A 点时,输出电压为零! 有了这些第一手资料,接下来,就可以去选择一个 SN单片机型号,开始规划项目电路了!(实际项目里,会使用稍大的 RL ,同时并联一个钳位稳压二极管,让输出电压最大值不会超过单片机的供电电压.)仅供参考!
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