電工臺保護體系的實現(xiàn)論文

1、目 錄一、 摘 要 二、 關鍵詞 三、 電氣設備的接地及浮地的簡介 3.1 電氣設備接地簡介 3.2 浮地的簡介 四、電容降壓及穩(wěn)壓二極管的簡介 4.1電容降壓的簡介 4.2穩(wěn)壓二極管簡介 五、變壓器的簡介 5.1變壓器的基本原理 5.2變壓器的損耗 5.3變壓器的材料 六、電路分析 6.1工作流程圖 6.2電流型漏電保護 6.2.1漏電斷路器的工作原理 6.2.2漏電斷路器的各項工作指標及型號結(jié)構(gòu) 6.2.3型式及技術(shù)參數(shù) 6.3隔離變壓器前后漏電保護的實現(xiàn) 6.3.1漏電保護1 6.3.2施密特觸發(fā)器 6.3.3漏電保護2 6.4超量程報警 6.4.1電路圖及分析 6.4.2儀表報警的實現(xiàn)

2、 6.5交流過流、過壓及短路保護的實現(xiàn) 6.5.1交流過流 6.5.2過壓保護 6.5.3電流插座 6.6主回路及報警保護的實現(xiàn) 七、結(jié)束語 八、參考文獻 電工實驗臺多種保護體系的設計一、摘 要隨著科學文化的發(fā)展進步，教學儀器的日新月異，電工實驗臺的使用已很普及，由于學生對實驗臺認識和理解不夠，往往學生在做實驗時會對實驗儀器造成損壞。而且實驗過程中，經(jīng)常會因為學生一時的大意或者疏忽，而引起一些人們所不愿意看到的事故發(fā)生，甚至導致整個實驗臺報廢，給學校造成不必要的損失，特別是人體觸電是實驗中最常見的事故，而且也是對學生人身安全的威脅，而我們知道，如果流經(jīng)身體的電流過大，就會使人有生命危險，根據(jù)實

3、驗分析得到，交流在15ma到20ma以下，直流在30ma以下，對人已有一定的傷害，只是較輕而已，當超過了這個數(shù)值，對人體就會造成較為嚴重的危害。為了更好的保護學生在實驗中的安全和更好的保護實驗儀器不被損壞，我們設計了一套較為全面的保護體系，該保護體系采取浮地設計，使其控制部分的地與大地隔離，并且在回路中加入了大量的保護電路，比如我們設計的有漏電保護電路，過流保護電路，過壓保護以及各種儀表的超量程報警保護電路，使其在每一個環(huán)節(jié)都有一個保護電路在監(jiān)控，力求達到一個較好的保護效果。并且，設計中力求使電路簡單，在設計中，使所有的報警保護最終通過一個總的開關來實現(xiàn)，是這個設計的一個特點。雖然電路簡單了，

4、但是它的功能并沒有因此而改變。本保護體系可以有效的對電路漏電，電路短路、過流，電壓過大以及儀表超量程進行監(jiān)控和保護，能夠更有效的保護學生的人身安全和保證實驗儀器不被損壞。本設計將在二五節(jié)中介紹與它有關的元器件的常識，著重在第六節(jié)對電路的分析以及它的工作原理。二、關鍵詞2.1 浮地浮地：是指隔離變壓器之前的地和隔離變壓器之后的地不接同一個地，既使人在屏上觸電，也不會有太大的電流通過人體。2.2 斷路器斷路器：是通過檢測低壓電路的對地漏電電流或短路電流，帶動脫扣機構(gòu)自動切斷電源并發(fā)出報警。2.3 漏電保護器漏電保護器：是用來對電路中漏電情況進行監(jiān)控的，一但出現(xiàn)漏電情況，漏電保護器會使工作電源斷電并

5、報警，從而進行保護實驗臺不會被燒壞。2.4 超量程保護器超量程保護器：是用于各種儀表在測量時，一但超出量程的一定數(shù)值，超量程保護器會使工作電源斷電并發(fā)出報警，從而保護儀表不會損壞。2.5 過流保護器過流保護器：是對工作電路中的電流或短路進行監(jiān)控，一但發(fā)生過流或短路時，過流保護器會使工作電源斷電并報警。更好的保護了實驗儀器的安全性。2.6 過壓保護器過壓保護器：當電壓超過了一定的范圍時，過壓保護器會使工作電源斷電，保護儀器。三、電氣設備的接地及浮地的簡介3.1 電氣設備接地簡介3.1.1 電氣設備接地的概念電氣設備的某個部分與大地之間作良好的電氣連接稱為接地。與大地直接接觸的金屬導體或金屬導體組

6、稱為接地組，聯(lián)接電氣設備應接地部分與接地體的金屬導體稱為接地線；接地體和接地線通稱為接地裝置。電氣設備接地的目的主要是保護人身和設備的安全，所有電氣設備應按規(guī)定進行可靠接地。3.1.2 接地的分類1.為了保證人身安全，避免發(fā)生人體觸電事故，將電氣設備的金屬外殼與接地裝置連接起來的方式稱為保護接地。當人體觸及外殼已帶電的電氣設備時，由于接地體的接觸電阻遠小于人體電阻，絕大部分電流從接地裝置上流入大地，只有小部分流入人體造成傷害。2.為了保證電氣設備在正常和事故情況下可靠的工作而進行的接地稱為工作接地，如中性點直接接地和間接接地防雷接地都是工作接地。3.接地電阻應接地的電氣設備通過接地裝置和大地之

7、間的電阻稱為接地電阻，它包含五部分：a、電器設備和接地的接觸電阻b、接地線本身的電阻c、接地體本身的電阻d、接地體和大地的電阻e、大地的電阻不同的電氣設備對接地電阻有不同的要求：a、大地短路電流系統(tǒng)r0.5wb、容量在100kv以上的變壓器或發(fā)電機r4wc、閥型避雷針r5wd、獨立避雷針、小接地電流系統(tǒng)、容量在100kva及以下的變壓器或發(fā)電機、高低壓設備共用的接地均r10we、低壓線路金屬桿、水泥桿的接地電阻rr的條件,所以可以畫出電壓向量圖。圖4.4由于r甚小于xc1，r上的壓降vr也遠小于c1上的壓降，所以vc1與電源電壓v近似相等，即vc1=v。根據(jù)電工原理可知：整流后的直流電流平均值

8、id,與交流電平均值i的關系為id=v/xc1。若c1以uf為單位，則id為毫安單位，對于220v，50赫茲交流電來說，可得到id=0.62c1。 由此可以得出以下兩個結(jié)論：（1）在使用電源變壓器作整流電源時，當電路中各項參數(shù)確定以后，輸出電壓是恒定的，而輸出電流id則隨負載增減而變化；（2）使用電容降壓作整流電路時，由于id=0.62c1,可以看出，id與c1成正比，即c1確定以后，輸出電流id是恒定的，而輸出直流電壓卻隨負載電阻rl大小不同在一定范圍內(nèi)變化。rl越小輸出電壓越低，rl越大輸出電壓也越高。 c1取值大小應根據(jù)負載電流來選擇，比如負載電路需要9v工作電壓，負載平均電流為75毫安

9、，由于id=0.62c1，可以算得c1=1.2uf?？紤]到穩(wěn)壓管vd5的損耗，c1可以取1.5uf，此時電源實際提供的電流為id=93毫安。 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值應等于負載電路的工作電壓，其穩(wěn)定電流的選擇也非常重要。由于電容降壓電源提供的是恒定電流，近似為恒流源，因此一般不怕負載短路，但是當負載完全開路時，r1及vd5回路中將通過全部的93毫安電流，所以vd5的最大穩(wěn)定電流應該取100毫安為宜。由于rl與vd5并聯(lián)，在保證rl取用75毫安工作電流的同時，尚有18毫安電流通過vd5，所以其最小穩(wěn)定電流不得大于18毫安，否則將失去穩(wěn)壓作用。 限流電阻取值不能太大，否則會增加電能損耗，同時也會增加c2的耐

10、壓要求。如果是r1=100歐姆，r1上的壓降為9.3v,則損耗為0.86瓦,可以取100歐姆1瓦的電阻。 濾波電容一般取100微法到1000微法,但要注意其耐壓的選擇前已述及,負載電壓為9v,r1上的壓降為9.3v,總降壓為18.3v,考慮到留有一定的余量,因此c2的耐壓值取25v以上為好。為保證c1的可靠工作，其耐壓選擇應大于兩倍的電源電壓。在前面我們已經(jīng)知道，電容降壓，其輸出電流是恒定的，它的輸出電壓通?？稍趲追綆资?，取決于所使用的齊納二極管。所能提供的電流大小正比于降壓電容容量。采用半波整流時，每微法電容可得到電流（平均值）為：i(av)=0.44*v/zc=0.44*220*2*p

11、i*f*c=0.44*220*2*3.14*50*c=30000c=30000*0.000001=0.03a=30ma如果是全波整流可得到雙倍的電流（平均值）為：i(av)=0.89*v/zc=0.89*220*2*pi*f*c=0.89*220*2*3014*50*c=60000c=60000*0.000001=0.06a=60ma一般地，此類電路全波整流雖電流稍大，但是因為浮地，穩(wěn)定性和安全性要比半波整流型差，所以用的更少。使用這種電路時要注意，降壓電容接于火線，耐壓要求足夠大（大于400）。注意齊納管功耗，嚴禁齊納管短開運行。4.2 穩(wěn)壓二極管簡介穩(wěn)壓二極管在電路中常用“zd”加數(shù)位表示

12、，如：zd5表示編號為5的穩(wěn)壓管。穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。其故障特點為：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路后穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。 常用穩(wěn)壓二極管的型號及穩(wěn)壓值如下表所示：型號1n47281n47291n47301n47321n4734穩(wěn)壓值3.3v3.6v3.9v4.7v5.6v型號1n47351n47441n47501n47511n4

13、761穩(wěn)壓值6.2v15v27v30v75v五、變壓器的簡介變壓器幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到，它原理簡單但根據(jù)不同的使用場合不同的用途變壓器的繞制工藝會有所不同的要求。變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等，變壓器常用的鐵心形狀一般有e型和c型鐵心。5.1 變壓器的基本原理 當一個正弦交流電壓u1加在初級線圈兩端時，導線中就有交變電流i1并產(chǎn)生交變磁通1，它沿著鐵心穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應出互感電勢u2，同時1也會在初級線圈上感應出一個自感電勢e1，e1的方向與所加電壓u1方向相反而幅度相近，從而限制了i1的大小。為了保持磁通1的

14、存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時次級沒接負載，初級線圈中仍有一定的電流，這個電流我們稱為“空載電流”。 如果次級接上負載，次級線圈就產(chǎn)生電流i2，并因此而產(chǎn)生磁通2，2的方向與1相反，起了互相抵消的作用，使鐵心中總的磁通量有所減少，從而使初級自感電壓e1減少，其結(jié)果使i1增大，可見初級電流與次級負載有密切關系。當次級負載電流加大時i1增加，1也增加，并且1增加部分正好補充了被2所抵消的那部分磁通，以保持鐵心里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認為一個理想的變壓器次級負載消耗的功率也就是初級從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過改變次級線圈的圈數(shù)而改變

15、次級電壓，但是不能改變允許負載消耗的功率。5.2 變壓器的損耗 當變壓器的初級繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵心流動，因為鐵心本身也是導體，在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢，這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好像一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵心發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導線存在著電阻，電流流過時這電阻會消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。 由于變壓器存在著鐵損與銅損，所以它的輸出功率永遠

16、小于輸入功率，為此我們引入了一個效率的參數(shù)來對此進行描述，=輸出功率/輸入功率。5.3 變壓器的材料 要繞制一個變壓器我們必須對與變壓器有關的材料要有一定的認識，為此這里我就介紹一下這方面的知識。 1.鐵心材料：變壓器使用的鐵心材料主要有鐵片、低硅片，高硅片，的鋼片中加入硅能降低鋼片的導電性，增加電阻率，它可減少渦流，使其損耗減少。我們通常稱為加了硅的鋼片為硅鋼片，變壓器的質(zhì)量所用的硅鋼片的質(zhì)量有很大的關系，硅鋼片的質(zhì)量通常用磁通密度b來表示，一般黑鐵片的b值為6000-8000、低硅片為9000-11000，高硅片為12000-16000，2.繞制變壓器通常用的材料有漆包線，沙包線，絲包線，

17、最常用的漆包線。對于導線的要求，是導電性能好，絕緣漆層有足夠耐熱性能，并且要有一定的耐腐蝕能力。一般情況下最好用q2型號的高強度的聚脂漆包線。 3、絕緣材料在繞制變壓器中，線圈框架層間的隔離、繞阻間的隔離，均要使用絕緣材料，一般的變壓器框架材料可用酚醛紙板制作，層間可用聚脂薄膜或電話紙作隔離，繞阻間可用黃臘布作隔離4、浸漬材料變壓器繞制好后，還要過最后一道工序，就是浸漬絕緣漆，它能增強變壓器的機械強度、提高絕緣性能、延長使用壽命，一般情況下，可采用甲酚清漆作為浸漬材料。六、電路分析通過以上的介紹，對電工實驗臺保護系統(tǒng)所采的元器件有了一定的了解之后，我將在下面介紹它的工作原理及電路分析。6.1

18、工作流程圖主回路圖空氣開關鑰匙開關主繼電器10a保險絲隔離變壓器自耦變壓器主回路大體上由上面的部分組成，其它的保護電路被連在電路中。6.2 電流型漏電保護電氣設備上所使用的漏電保護器又稱漏電斷路器，它是一種新型的安全保護措施，日本工業(yè)標準把它作為電力系統(tǒng)的安全措施之一。6.2.1漏電斷路器的工作原理它是通過檢測低壓電路的對地漏電或短路電流，帶動脫扣機構(gòu)，自動切斷電源并發(fā)出指示。其檢出故障的方式有兩種，分為電流動作式和電壓動作式。下面我們對其進行簡單的介紹。電流動作式使用零序變壓器，它通過檢測出對地電流或短路電流ig，在次級輸出信號使斷路器動作，而電壓動作式靠的是對地漏電電流或短路電流產(chǎn)生的一個

19、電壓降，來實現(xiàn)斷路器的動作。具體電路見圖6.1。在實際應用中一般多用電壓動作式而少用電流動作式。圖6.16.2.2漏電斷路器的各項工作指標及型號結(jié)構(gòu)目前，在市場上有很多型號的斷路器可供選擇，其各項技術(shù)指標都是經(jīng)過嚴格的實驗得到的，因此，我們從中選用一種型號即可。本次設計中所使用的是由dz47le系列漏電脫扣器與dz4763系列組成的漏電斷路器（以下簡稱斷路器）。它適用于交流50hz三相380v及單相220v的電路中，作為人身觸電保護之用，并可以用于線路的過載及短路保護以及在正常情況下作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)化和電動機的不頻繁操作。正常工作條件:最高溫度+40，最低空氣溫度為-5；海拔高度不得超過20

20、00m；空氣相對濕度不大于90%；安裝位置的外磁場，在任何情況下不得超過地磁的5倍；放置在無顯著搖動和振動的地方；斷路器適用的污染指數(shù)為2級.其產(chǎn)品型號標注為： dz 47 le 32 30 30 額定漏電動作電流（單位:ma） （后一個）帶有不可分斷的中性線 （前一個）極數(shù) 32殼架等級額定電流 le派生產(chǎn)品代號（電子式漏電斷路器） 47設計代號 dz塑料外殼式斷路器6.2.3 漏電斷路器型式及技術(shù)參數(shù) 見表6-1和表6-2 表6-1 斷路器過流電流脫扣特性表實驗電流a額定電流規(guī)定時間預期結(jié)果起始狀態(tài)備 注1.3in所有額定值t1h不脫扣冷態(tài)1.45in所有額定值t32ts120s脫扣冷態(tài)閉

21、合輔助開關接通電源32ts0.1s不脫扣冷態(tài)閉合輔助開關接通電源10in所有額定值t0.1s脫扣冷態(tài)閉合輔助開關接通電源殼架等級額定電流in ma極數(shù)加中性線額定電流ina額定短路通斷能力過電流瞬時脫扣類型額定漏電動作電流ma額定漏電不動作電流ma額定漏電分斷時間s電壓v通斷能力cos321n61016202532220380600007c3015012334n321n61016202532220380400008d301501233n4501n4050220380400008c301501233n4表6-2 短路器額定通斷能力及基本參數(shù)6.3 隔離變壓器前后漏電保護的實現(xiàn)設計中共有兩個漏電保

22、護，漏電保護1（以下簡稱漏1）和漏電保護2（以下簡稱漏2）。其中，漏1用于交流漏電的保護，它位于隔離變壓器之前，漏2在隔離變壓器之后，用于實現(xiàn)對隔離變壓器后部的電路進行保護。6.3.1 漏電保護1首先，我們來看看漏1的電路圖（圖6.2）l圖6.2電壓通過060、000接入220v的電壓，經(jīng)過電容c1的降壓（關于電容降壓的部分將在后面進行闡述），再經(jīng)橋式整流，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后得到一個大致等于10v的電壓，由于開始沒有漏電，三極管9014的基極沒有電壓，致使9014截止，由于555構(gòu)成的施密特觸發(fā)器2、6腳處于高電平狀態(tài)，3腳未被觸發(fā)，所以其3腳后面的繼電器及發(fā)光二極管都不工作。當產(chǎn)生漏電時，致使機殼

23、上帶上了一定的電壓，在經(jīng)過r1、r2及橋式整流中的一個二極管到000之間構(gòu)成了一個閉合的回路。致使在r1上產(chǎn)生了一個電壓降，這個電壓降被加在了9014的基極和發(fā)射極之間，由于9014基極連有一個二極管和電阻，所以只有在r2上的電壓降到了一定的大小時，9014才會導通。例如下圖所示電路因為二極管正向?qū)妷簽?.7 v，所以在u1=1.4時，9014才有可能會臨界導通而u1=r2/（r1+r2）*（u-0.7）所以 820/68.82k*(u-0.7)=1.4得出 u=118.2v即在u大于118.2v時，9014才有可能導通當9014導通后，使u2輸出一個低電平，送給555構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，

24、當施密特觸發(fā)器得到一個低電平后，它就會觸發(fā)，使3腳輸出一個高電平，這樣發(fā)光二極管及繼電器在高電平的驅(qū)動下工作，發(fā)光二極管，繼電器吸合。繼電器吸合后，使kl1常閉觸電斷開，使主繼電器供電回路被切斷，因而km開關斷開，使隔離變壓器原邊失電，不能正常工作，從而實現(xiàn)了報警保護作用。6.3.2 施密特觸發(fā)器關于由555構(gòu)成的施密特觸發(fā)器如圖6.3所示圖6.3將555定時器的閥值輸入端和觸發(fā)輸入端連在一起，便構(gòu)成了施密特觸發(fā)器，如圖6.3所示。當v1輸入低電平時，555內(nèi)部比較器c1輸出高電平，c2輸出低電平，基本rs觸發(fā)器置1，放電三極管截止，輸出端v0為高電平。我們就利用這樣的原理來實現(xiàn)漏1的保護。6

25、.3.3 漏電保護2漏2的報警保護電路圖如圖6.4所示，它基本上與漏1相同，只是多了一個報警蜂鳴電路，圖a的繼電器是用來控制圖b中的繼電器和蜂鳴器的動作的，而對漏電保護，切斷主回路電流是靠圖b中的繼電器來實現(xiàn)的，且圖b中有一個自保持回路，如果不按復位，主回路就無法再啟動，鳴叫也不會停止。圖b的13.5v是不經(jīng)過km開關而直接在前端變壓得到的，因此既是漏2報警保護把主回路km開關切斷了，報警電路也還是運行的，即蜂鳴聲要一直響到復位按鈕被按下才會停止。圖6.4在圖b及后面我們要介紹的電路中，有多處用到了自保持回路，所以下面我們就對自保持回路進行一個簡單的介紹。自保持回路是用來實現(xiàn)當使繼電器動作的第

26、一個因素消失時，使繼電器能繼續(xù)工作的一個回路，它的工作原理很簡單，繼電器的工作先要靠三極管導通，然后它才能工作，當它工作后，它自己會把一個自帶的自保持觸點吸合，這樣就構(gòu)成了一個自保持回路，既使三極管截止了，它也能保持工作。只有人為的把復位按鈕按下，繼電器才會失電。6.4 超量程報警6.4.1 電路圖及分析（圖6.5）該電路與漏2保護中的圖b極其相似，其原理是相同的，只是它的繼電器吸合由來自儀表的超量程報警控制，只要有其中的一塊儀表發(fā)生超量程報警，該電路就會動作，切斷主回路的電流。所以下面我們先對儀表的超量程報警電路進行介紹。圖6.56.4.2 儀表報警的實現(xiàn)1、直流電壓表的電路圖見圖6.6由于

27、我們只是對儀表的超量程報警進行研究分析，所以對于表 儀表超量程報警的主電路由一個tl084構(gòu)成，它在內(nèi)部構(gòu)成一個跟隨器和兩個比較器，跟隨器起一個增加帶負載能力的作用，并且，它還起一個防干擾的作用，它的增益為1。兩個比較器的作用是用來實現(xiàn)正負報警。正負報警可調(diào)節(jié)的基準電壓在 (2/4.9)*5到(2.2/4.9)*5即在2.04到2.24之間。根據(jù)實際情況可設置基準在適當位置，當設置在2.1到2.2之間時，可滿足電壓超量程報警在電壓超出滿量程的1.05到1.1之時可以動作。當報警電路動作后，9014就導通，從而帶動了發(fā)光二極管和繼電器的動作。圖6.62、直流電流表的具體電路見圖6.7所示圖6.7

28、直流電流表的報警部分和電壓表的大體相同，只是取樣和比較器的基準不一樣，這里就不再加分析了。當儀表報警后，閉合的開關使超量程報警電路中的繼電器得電，蜂鳴器也因得電而發(fā)出蜂鳴聲，使常閉開關kc被斷開，從而斷開了主繼電器的供電回路。在直流電流表中有一個lm324，它是四運放集成電路，該電路只取了其中的兩個運放。lm324采用14腳雙列直插塑料封裝，外形如下圖所示它的內(nèi)部包含四組完全相同的運算放大器，除了電源以外，四組運放相互獨立，每一組運放可用圖a所示的符號表示，它有5個引腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“v+”、“v-”為正負電源端，“v0”為輸出端。兩個信號輸入端中，vi-為反向輸入端，

29、表示運放輸入端v0的信號與該輸入端的相位相反；vi+為同向輸入端，表示運放輸入端v0的信號與該輸入端的相位相同。由于lm324四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功率小，可單電源使用，價格低廉等特點，因此被廣泛用于各種電路中。6.5 交流過流、過壓保護的實現(xiàn)6.5.1 交流過流保護（圖6.8）電路采用每相兩個取樣電路，其中一個可調(diào)，另一個不可調(diào)，它們的位置一個位于調(diào)壓器之前，一個位于調(diào)壓器之后，兩個取樣電路共享一個比較器進行控制，只要有一個超過了預定的電壓值，比較器就會輸出一個高電平，使報警部分動作，而取樣靠的是電流的變化感應出電壓的大小，我們可以用電流互感器或者磁罐來實現(xiàn)取樣。電流互感器及磁罐

30、都為磁性材料，且是軟磁性材料，它們有一個缺點就是穩(wěn)定性不高。電流互感器的原理其實和變壓器有些相似，只是變壓器靠的是用原邊的電壓的變化來感應出一個電勢，而電流互感器靠的是電流的變化來感應出一個電勢。圖6.8電流互感器的邊比實驗接線如下圖所示當電流互感器正常工作時，二次線圈處于短路狀態(tài)，鐵心磁密度很低，即im很大，從等值電路圖可知，當im很大時，i1=i2也可以用磁罐來代替電流互感器，磁罐由各廠家生產(chǎn)時已定好了原邊和副邊的匝數(shù)，不需我們計算，若在此處用磁罐，其原邊和副邊的比為2：500當電流增大時，從電流互感器或磁罐感應出來的電壓增大，當電壓超過一定的值（1v），比較器就會輸出一個高電平使9013

31、導通，9013導通后，繼電器就會動作吸合，并自保持，繼電器的吸合，將使常閉觸點gl斷開，切斷主繼電器的供電回路，從而斷開了km開關。圖6.8中的1k下拉電阻是用于防干擾的，若不加此下拉電阻，在無電流ai1時，比較器lm358的5腳處于懸空狀態(tài)，在有外來干擾的 時候，極易引起繼電器的吸合。加了電阻后，在aci沒有的時候，5腳被接地，使其不受外界干擾的影響。6.5.2 過壓保護其電路圖見圖6.9a、b、c各控制一相，當其中的某一相電壓過大，就會使tlp531-4工作，使得比較器輸出一個高電平，到達9013的基極，這樣9013就會導通，繼電器就會動作，這樣連接到超量程報警的開關就會閉合，超量程報警電

32、路就會動作。電路圖的經(jīng)過半波整流后的濾波電容不能太大，那樣會使報警的速度減慢。在本次設計中有好多地方有用到繼電器，繼電器是根據(jù)某種輸入信號的變化或斷開控制電路，實現(xiàn)自動控制和保護的自動電器?，F(xiàn)將繼電器的管腳排列表示如下繼電器作為一種控制器件，被廣泛的應用于各種電路中。在電路圖中，還有一個主繼電器，主繼電器上并有一個電容和電阻，是用來保護主繼電器的，在有外來強頻率變化的電流時，起一個旁路作用。圖6.96.5.3 電流插座在實際的測試中，如果要對其的某一支路進行測量，是件十分困難的事，因為線路在實驗箱內(nèi)，而在面板上我們是無法接入的，而我們又不可以把面板隨意的卸開來，所以我們就會事先在電路中串聯(lián)一個電流插座，這就使得測量變得簡單我們原本無法下手的地方，我們都可以輕而易舉的進行測量。這就是我們要把電流插座作為單獨介紹的原因。電流插座的結(jié)構(gòu)如下圖所示。在沒有插入電流插頭的時候，電流插座就好象是一條導線一樣，對電路不起任何的作用。當我們把電流插頭插上，并在電流插座的兩個接出端接上表筆，我們就可以把測量表串入電路中了，這樣我們就可以正確的讀出電流的大小了。電流插座內(nèi)有正向和反向各兩個二極管組成，我們在使用時要注意，當四