家用电器金属外壳带电的原因及预防措施

1、家用电器金属外壳带电的原因及预防措施 , 家电?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.?.? 家用电器金属外壳带电的原因及预防措施 在使用金属外壳的家用电器(以下简称:电器)时,例如电 冰箱,洗衣机,空调,落地扇,CVD等,若人体与机壳接触,有时 会有麻电的感觉,用测电笔测试时,氖灯会发亮,甚至有个别用 户在使用电器时,因接触电器的外壳而造成触电死亡事故.以 上问题的发生,显然是电器的外壳带了”电”.那么电器的外壳 为什么会带”电”呢?如何防止电器外壳带电伤人呢?笔者就这 两个问题分析如下:

2、 一 ,电器外壳带电的原因 1.电器外壳正常带电 绝大多数电器外壳带电属于正常带电,一般称这钟”电”为 感应电,测出的电压为憾应电压.也有人称这种”电”为电容电 流或渴电流.它的特点是:电压高,而电流非常小.一般对人体 没有直接危害,只是个别对电特别敏感的人有麻电的感觉.电 器外壳产生这种”电”的原因是什么呢? 上面说的感应电压指的是正常的电器对大地绝缘时,电器 外壳与大地之问的电压,它主要由电器的内部电路与电器外壳 之问的绝缘电阻和分部电容容抗引起的,其阻抗设为Z.,另外 电器的外壳与大地也有一等效阻抗,设其值设为,由电器外 壳与大地的绝缘电阻和电器外壳与大地的分布电容容抗并联等 效而成.根

3、据电路串联的特点,可求得电器外壳的对地电压为: 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,这个电压足以使测电笔氖灯发亮.但由于Z.很 大,既是入站在地上直接接触电器外壳,通过人体的电流也很 小,远远小于人体触电电流的安全界限.故对人体不会有直接危 害. 2.电器外壳不正常带电 电器外壳因某种原因与电源线接通或电器绝缘损坏而带 电称为电器外壳的不正常带电.此时电器外壳对地电压与电源 电压几乎相等,对人体的安全有很大威胁.因使用电器时而造 成的触电死亡事故,就是这个原因造成的.电器外壳不正常带 电的常见原因有以下几种: (1)电器使用时问过

4、长,超过其正常使用寿命 每种电器都有自己的使用寿命,目前我国,特别是农村和 城镇低收入家庭有相当一部分电器使用年限过长,超出它的正 常使用寿命.一般电器超过使用寿命后,电器元件会老化,电器 内部绝缘不良.使用时经常出现故障,一些消费者用拍拍打打 的方法来解决,这样,电器随时可能发生外壳带电现象,给使用 者人身安全带来伤害.因此消费者应有”家电使用寿命”的概 念.让旧家电按时退休. (2)用户电源插座接线错误 有许多电器使用三芯插头.其中较粗长的一根与电器外壳 直接连接.配用的三眼插座左孔接中性线,右孔接火线,中间上 方的孔可与接地体相连或与公用中性线相连.然而,老式的楼 房和农村用户的房问往往

5、只有一根火线一根中性线进户.而不 少用户只图方便将三眼插座中间上方的孔的接线与三眼插座 左孔的中性线接在一起.这种接线表面上看似乎也采用了接零 保护,但实际上却是一种错误的接线,隐含着极大的危险.如果 插座的火线和零线接反,或因检修等原因将室外火线和零线对 调,这时电器虽能正常工作,但外壳却会因与火线相连而带电; 即使插座的接线未接反,当零线断线或接触不良时,电器外壳 接地回路被断开,电器外壳通过负载后与火线相连而带电. (3)电器内部接线柱的绝缘损坏或严重污染.此时爬电距 离减小,绝缘电阻下降严重时电器外壳就会带电. (4)使用电动机的电器:电源电压长期过低(低于187V); 826 山东孔

6、令文 长期过载运行;短时工作的电动机长期运行;电容启动电动机 离心开关触头无法断开,使启动绕组长期运行等原因,都可能 使电动机温度过高,造成绝缘老化,绕组损伤而碰壳. (5)电器内部的连接导线,零部件绝缘损坏或严重受潮时, 绝缘电阻下降很多,会引起电器外壳漏电. 二,正常带电和不正常带电的区别方法 区别电器外壳是否正常带电常用的方法如下: 1.把电器的金属外壳与一只普通白炽灯泡一极相连,灯泡 的另一极与大地或电源的零线相连:若灯泡不亮,一般属于正 常带电;若灯泡与接在220V的交流电源上亮度一样,则电器内 部绝缘击穿;若灯泡比接在220V交流电源上时暗一些,则电器 的绝缘不良,已漏电且灯泡越电

7、亮,漏电越严重.后两种带电属 于电器的不正常带电. 2.用万用表电阻档(Rx10k档)测量电器外壳与电源引线问 的电阻:若阻值为零,则电器内部绝缘已击穿;若阻值小于2兆 欧,则电器内部绝缘漏电,且阻值越小漏电越严重;若阻值为无 穷大或大与2兆欧,则电器为正常带电. 3.用500V欧表测量带电部件对外壳的绝缘电阻,若其阻 值为零,则说明漏电是由于电器内部绝缘击穿引起的;若其阻 值大干2兆欧,则说明外壳带电是由于感应电压引起的;若阻值 小于2兆欧但又不为零,则说明带电是由于电器内部绝缘漏电 引起的. 三,怎样消除电器外壳的带电现象 由以上分析可以看出,电器外壳的不正常带电,特别是电 器内部绝缘击穿

8、,短路时,人体一旦接触电器外壳,加在人体上 的电压是220V的交流电压.有致命的危险.虽说电器外壳的正 常带电既感应电压,不会对人体造成直接危害,但外壳电压较 高时有麻电的感觉,少数对电特别敏感的人,老人和孩子等会 因此受到惊吓,可能会引发第二次事故.例如摔到受伤.因此, 必须采取必要的措施.防止电器外壳的带电现象.目前防止电 器外壳漏电的技术措施主要有四种,分别是对金属外壳的电器 采取保护接地,保护接零,安装漏电保护器和采取双重绝缘也 称加强绝缘.分别简要介绍如下: 1.保护接地 电器的保护接地,就是把在故障状态下可能带电的金属壳 体同接地体(接地体的安装可参考有关书籍)可靠地连接起来. 电

9、器设备采用保护接地后即使外壳因绝缘不好而带电,这时使 用电器的人员碰到机壳就相当于人体和接地电阻并联.而人体 电阻远比接地电阻大,因此流过人体的电流就很小.保证了人 体的安全.采用了保护接地后若电器的绝缘被击穿,这时的短 路电流很大,熔丝被烧断,把电器的电源切断.确保了使用电器 人员的安全. 2.保护接零 就是把电器的金属壳体,通过连接导线与供电线路系统中 的零线可靠地连接起来.这种方式主要用于三相四线制电源中 性点直接接地供电系统.发达国家在这种保护方式中,装设专 用保护零线,也就是采用三相五线制供电.随着我国经济的发 展,目前许多经济发达地区也陆续开始采用这种供电方式.采 用保护接地后,如

10、果电器的绝缘损坏而碰壳,由于中线的电阻 很小,所以短路电流很大,立即使电路中的熔丝烧断,切断电 源,从而消除触电危险. 3.漏电保护器 漏电保护器是为了防止漏电或触电的保护仪器.当电器泄 漏电流超过额定值(家用漏电保护器的动作电流小于3O毫安. 家庭电子 ., 家电 YJD一2B疏导应急灯电路剖析一 ,故障现象 由于受过冲撞原因内部结构移位,导线凌乱,经整理,连线 接入市电,红色LDE(电源指示)和黄色U)E(故障指示)都亮. 断开市电主灯不亮,试按开启钮内部继电器快速闪跳,主灯 (EL排除坏的可能)还是不亮. 二,电路原理分析与疑惑破解 YJD一2B疏导应急灯的电路原理如图所示.市电经TC降

11、压, VDIVD4整流,C1滤波,IC稳压后输出DC8V直流电压.由图分 析VT1的基极在接通市电瞬间有0.75V左右的电位,手动合上 TA2等效于VT1饱和导通,合上TA3等效于VT2饱和导通.随着 VT1饱和导通,迫使VT2基极电位近似为零,VT2截止,继电器J 线圈不能得电,J一1触点不能闭合.DC8V电压继续经VD5,R2到 E为6V电瓶充电,同时给显示电路VT3供电.VT3基极经R7受8V 电压控制使V饱和导通,红色LDE电源指示灯点亮,表示市电 供电正常,绿色LDE充电指示灯亮,表示充电供电正常. 如果黄色LDE故障指示灯亮,VT4的导通必将降低VT3的 基极电位,使VT3由饱和转

12、为截止,V的输出使VT5的基极电 位由于RP的设定值达不到原先能导通的电位,使VT5截止,绿 色U)E充电指示灯熄灭,红色LDE电源指示灯还亮着. 当时有两个疑惑:要使黄色LDE故障指示灯亮,VT4导通, 基极必须有控制电压(排除VT4的损坏),哪儿来呢?用数字表测量 VT4基极对地有正1.12V电压,既是FU的两端存在电压,难道开路 了吗?经测量FU果然是开路,电压来源是E:电瓶对地的压差.那么 上面提到的试按开启钮(TA3)内部继电器线圈快速闪跳原因是, DC电源E的正极经继电器线圈J,按钮TA3,对保险丝FU,E负极构 不成正常回路,对地又构不成足够的吸合电压引起的.换上2A保 险管.V

13、T4基极电位消失,黄色LDE灭,绿色,红色LDE亮,按TA3主 灯亮,按TA2主灯关;接入市电后按TA1主灯亮,放开主灯关,电路 功能恢复正常.由此分析,如EL1,EL2都开路的话等于E的回路开 路了,黄色LDE(故障指示)灯同样会亮.(市电失电后,r2是如 何继续导通,让E通过J一1供给EL呢?通过试验测量,断开市电同 时,发现在Tv2的基极瞬间从0V-0.5V-0,8V电压的变化过程,马上 联想到有储能元件,图上只有C2的可能,焊下C2,通,断市电,TV2 的基极无电位变化,装上C2,焊下VD9,通,断市电,VT1,TV2的基 极有08.5V瞬间电压变化,EL短暂亮一下就灭.当恢复VD9,

14、将市 江苏林文彬 电断开,C2的释放电压虽然同时分配给VT1,VT2的基极,但此时 已是今非昔比,VT2能瞬时导通,继电器J线圈得电,J一1触点闭合, E电压及时通过R6,VD9供给VT2基极维持导通,同时经VD7(可改 换2A二极管)点亮EL1,EL2. 三,感受,体会 经上述这么一折腾,虽然很辛苦,但也从图中领悟到了FU 熔断告警设置的奥妙和C2与VT2等关系.并作为维修技术人员 应该表现出的一分执着和认真.这原理图对广大同仁遇到类似 问题也可作为参考. 动作时间小于0,1秒)时,该装置跳闸,断电.它经常与保护接地 或保护接零合用,形成防触电的双重保险. 4.双重绝缘或加强绝缘 双重绝缘是

15、指除基本绝缘(工作绝缘)之外,还有一层独立 的附加绝缘.用来保证在基本绝缘损坏时,防止电器外壳带电. 保护使用者.采用双重绝缘的电器上标有一个特殊的符号,是 一 个大写的”回”字.由于具有双重绝缘,它不会因一层绝缘损 坏而发生触电事故,双重绝缘同时损坏的可能性很小.因此不 必为它装设漏电保护器,也没必要安装接地线,所以这类电器 配置的电源插头都是两脚式的.这类电器虽然很安全,但由于 绝缘外壳的机械强度和耐高温性能差,它只能做成小功率的电 器.目前我国居民使用的电器中采用双重绝缘的有:有塑料外 壳的台灯,电风扇,电视机,录音机,录象机,影碟机,电热毯等. 加强绝缘是指绝缘材料机械强度和绝缘性能都

16、增强的基本绝 缘,它具有与双重绝缘相同的保护能力. 除采用采用双重绝缘的电器外,其他金属外壳的家用电器 必须采用的安全保护措施是在保护接地或接零并按规定配用 电源保险丝的基础上,装设漏电保护器.采用以上两种防护措 施后.当电器外壳因电容感应而带电时,有由于外壳和大地相 连,电位很低外壳对地电压接近与零,因此带电现象几乎完全 回家庭电子 消失.当电器外壳因漏电而带电时,会产生很大的短路电流,使 保险丝迅速熔断而切断电源,使故障电器不带电.万一保护接 地或接零不动做由于漏电保护器的使用,当人体接触电器外壳 时因有电流通过人体,此漏电电流会使漏电保护器动作,而断 开电源.从而保证使用家用电器人员的安全.最后谈以下保护 接地和保护接零的选用:根据目前我国的经济发展水平和居民 的居住情况,城镇居民由于居住相对集中加上用电量大,采用 保护接地在接地电阻符合要求4欧姆的情况下,短路电流约为 27.5(A),此电流在用户额定容量很大时,不足以使熔丝熔断. 而采用保护接零,电器外壳绝缘击穿时的短路电流远大于27.5 (A),因此城镇居