給普通220V交流電源插座加裝上2個電子元器件,便可制成新穎實(shí)用的家用電器過壓保護(hù)插座。
這種插座具有防雷電、防錯相(220V供電突然升高為380V)及電壓異常偏高的功能,可保護(hù)各種500W以內(nèi)的家用電器免遭過電壓損壞。
同樣,這種插座在學(xué)校、機(jī)關(guān)等推廣使用,可有效保護(hù)各種交流用電設(shè)備免遭雷電和過電壓的襲擊。
一、工作原理
過壓保護(hù)插座的電路如圖1所示。
其中F為普通保險管,RV為壓敏電阻器,XS為家用電器電源插座。保險管F串聯(lián)接入電源插座XS的回路,起過電流保護(hù)作用;壓敏電阻器RV并聯(lián)接在電源插座XS的兩端,起過電壓保護(hù)作用。
保險管F與壓敏電阻器RV兩者的作用結(jié)合起來,便構(gòu)成了完善而合理的過電壓保護(hù)功能。
當(dāng)電網(wǎng)電壓正常時,電源插座XS兩端的供電電壓有效值不會超過250V,其峰值電壓不會超過350V。
由于壓敏電阻器RV的標(biāo)稱電壓值為390V,所以RV呈現(xiàn)出高電阻,它相當(dāng)于一只小容量的電容器,不會影響線路及家用電器的正常工作。
一旦電網(wǎng)因故障錯相而引入380V高電壓時,其峰值電壓高達(dá)537V,壓敏電阻器RV迅速變成電阻極小的導(dǎo)電體,產(chǎn)生瞬間高達(dá)幾十安培甚至幾百安培的強(qiáng)大電流,使保險管F因過電流而很快熔斷,從而切斷了電源插座XS的供電電源,保護(hù)了所接家用電器不因過電壓而損壞。
可見,電網(wǎng)電壓異常升高時,壓敏電阻器RV形成強(qiáng)電流通路促使保險管F很快熔斷;而保險管F以犧牲自身,換取了家用電器的安全,同時也防止了持續(xù)強(qiáng)電流燒毀壓敏電阻器RV。
另外,當(dāng)電網(wǎng)中傳來雷電(峰值電壓一般超過千伏特)、襲來各種浪涌電流時,由于它們的瞬間電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過390V,所以均會被壓敏電阻器RV有效吸收,從而不會對插座XS內(nèi)所接的家用電器產(chǎn)生過電壓危害和強(qiáng)脈沖干擾等。
二、元器件選擇
RV選用標(biāo)稱電壓(也稱壓敏電壓)為390V、峰值電流≥1kA的普通氧化鋅壓敏電阻器,常見型號有MYG390-1kA、MY21-390/1和MYL-1-390V等,其外形及圖形、文字符號表示如圖2所示。
壓敏電阻器是利用半導(dǎo)體材料的非線性特性原理制作而成的一種敏感電阻器,當(dāng)外加電壓達(dá)到其臨界值時,壓敏電阻器的阻值會急劇變小。壓敏電阻器主要用于過電壓保護(hù)、抑制浪涌電流等電路。
F用帶機(jī)裝式管座的BGXP-3A型(250V、3A)普通保險管,以便在使用中隨時更換熔斷后的保險管。如果采用快速熔斷保險管(注意:啟動電流很大的感性或容性電氣設(shè)備不適合采用),則保護(hù)效果更佳。
XS為市售普通220V交流電源插座,它既可以是雙孔或三孔壁式電源插座,也可以是多孔、多功能可移動式電源插座。
三、制作與使用
這種過壓保護(hù)插座制作非常簡單,只需將保險管F及壓敏電阻器RV按照圖1所示,裝接到電源插座的底座腔內(nèi)空閑位置處即成。
但應(yīng)注意,在家中現(xiàn)有的壁式電源插座內(nèi)裝接時,一定要事先斷開交流220V的總電源開關(guān),切不可帶電操作!
可按照圖3所示在壁式電源插座面板的上方用電鉆打一φ12mm的圓孔,將保險管座安裝上去,以便隨時更換保險管。在多孔、多功能可移動式電源插座內(nèi)裝接時,由于大多數(shù)這類電源插座已帶有保險管,所以不必另外再加裝保險管,只需將壓敏電阻器RV并聯(lián)接在插座內(nèi)插孔的兩供電端即可。
裝配成的過壓保護(hù)插座,只要元器件選擇正確、接線無誤,不需任何調(diào)試便可投入使用。它的使用方法和要求與普通電源插座基本一致,不同處是有時需要更換因過電壓而熔斷的同規(guī)格保險管。