8.(★★)如图19.2-11甲为家用多功能面板,其中USB数据口和插座都由开关控制,请将图19.2-11乙所示的元件接入家庭电路。

相线
中性线
保护线
甲
USB
开关
乙
图19.2-11
相线
中性线
保护线
甲
USB
开关
乙
图19.2-11
答案
解:
按照家庭电路安全接线规则连接:
1. 将相线接入开关的其中一个接线柱,开关的另一个接线柱同时引出两根导线:
① 第一根导线连接USB接口的L接线柱,USB接口的N接线柱保持与中性线的原有连接;
② 第二根导线连接三孔插座的右侧接线柱。
2. 将三孔插座的左侧接线柱连接中性线,三孔插座的上方接线柱连接保护线。
该接法满足:开关接在相线上,断开开关后USB接口和插座均不带电,符合安全要求;三孔插座符合“左零右火上接地”的接线规范,开关同时控制两个元件,二者并联可独立正常工作。
按照家庭电路安全接线规则连接:
1. 将相线接入开关的其中一个接线柱,开关的另一个接线柱同时引出两根导线:
① 第一根导线连接USB接口的L接线柱,USB接口的N接线柱保持与中性线的原有连接;
② 第二根导线连接三孔插座的右侧接线柱。
2. 将三孔插座的左侧接线柱连接中性线,三孔插座的上方接线柱连接保护线。
该接法满足:开关接在相线上,断开开关后USB接口和插座均不带电,符合安全要求;三孔插座符合“左零右火上接地”的接线规范,开关同时控制两个元件,二者并联可独立正常工作。
拓展创新
空气开关和漏电保护器
空气开关是一种常见的低压断路器(图19.2-12甲),接在家庭电路的相线上,当电路中的电流过大时,它自动断开("跳闸"),切断电路。在排除故障后就可以合闸,不需要更换零部件。家庭常见的空气开关有C10、C16、C25、C32、C60和C100等多种规格,"C10"中的"10"表示空气开关在电流达到10 A时起跳,其他规格以此类推。

图19.2-12
漏电保护器(图19.2-12乙)是防止漏电和触电的安全保护器,也是一种断路器,学名为剩余电流动作断路器。漏电保护器接相线和中性线,流过漏电保护器内部相线的电流$I_{相}$与中性线的电流$I_{中性}$的差值叫作剩余电流。当电路中没有发生漏电或触电故障时,$I_{相}$与$I_{中性}$大小相等,漏电保护器内部的脱扣机构不动作;当电路中发生漏电或触电故障时,$I_{相}$与$I_{中性}$大小不相等,也即相线和中性线中的电流不平衡,漏电保护器内部的脱扣机构动作,实现自动"跳闸",切断电路。一般家用漏电保护器,在电路中出现的剩余电流达到15~30 mA时,可以在0.1 s内自动切断电路,切实保护人们的生命安全。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)某同学刚把电热蚊香加热器的插头插入插座,家里的空气开关立即"跳闸"。原因可能是插头内部发生了故障,从而使干路中的过大,导致空气开关自动切断电路。
(2)下列情形会使漏电保护器"跳闸"并切断电路的是(填字母)。
A.浴霸的加热灯泡灯丝烧断
B.中性线的绝缘皮破损
C.站在地面上的人触碰到了裸露的相线
空气开关和漏电保护器
空气开关是一种常见的低压断路器(图19.2-12甲),接在家庭电路的相线上,当电路中的电流过大时,它自动断开("跳闸"),切断电路。在排除故障后就可以合闸,不需要更换零部件。家庭常见的空气开关有C10、C16、C25、C32、C60和C100等多种规格,"C10"中的"10"表示空气开关在电流达到10 A时起跳,其他规格以此类推。
图19.2-12
漏电保护器(图19.2-12乙)是防止漏电和触电的安全保护器,也是一种断路器,学名为剩余电流动作断路器。漏电保护器接相线和中性线,流过漏电保护器内部相线的电流$I_{相}$与中性线的电流$I_{中性}$的差值叫作剩余电流。当电路中没有发生漏电或触电故障时,$I_{相}$与$I_{中性}$大小相等,漏电保护器内部的脱扣机构不动作;当电路中发生漏电或触电故障时,$I_{相}$与$I_{中性}$大小不相等,也即相线和中性线中的电流不平衡,漏电保护器内部的脱扣机构动作,实现自动"跳闸",切断电路。一般家用漏电保护器,在电路中出现的剩余电流达到15~30 mA时,可以在0.1 s内自动切断电路,切实保护人们的生命安全。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)某同学刚把电热蚊香加热器的插头插入插座,家里的空气开关立即"跳闸"。原因可能是插头内部发生了故障,从而使干路中的过大,导致空气开关自动切断电路。
(2)下列情形会使漏电保护器"跳闸"并切断电路的是(填字母)。
A.浴霸的加热灯泡灯丝烧断
B.中性线的绝缘皮破损
C.站在地面上的人触碰到了裸露的相线
答案
解:
(1) 刚将插头插入插座空气开关立即跳闸,电热蚊香加热器功率很小,不可能是总功率过大导致跳闸,故障原因是插头内部发生了短路,从而使干路中的电流过大,触发空气开关自动切断电路。
答案依次为:短路;电流。
(2) 对各选项分析:
A. 浴霸加热灯泡灯丝烧断属于断路故障,此时流过漏电保护器内部相线和中性线的电流大小仍相等,剩余电流为0,漏电保护器不会跳闸;
B. 中性线绝缘皮破损,若没有发生漏电,相线与中性线的电流始终大小相等,剩余电流为0,漏电保护器不会跳闸;
C. 站在地面上的人触碰到裸露的相线,电流会通过人体流入大地,导致相线的电流大于中性线的电流,产生符合触发条件的剩余电流,漏电保护器会跳闸切断电路。
因此选C。
(1) 刚将插头插入插座空气开关立即跳闸,电热蚊香加热器功率很小,不可能是总功率过大导致跳闸,故障原因是插头内部发生了短路,从而使干路中的电流过大,触发空气开关自动切断电路。
答案依次为:短路;电流。
(2) 对各选项分析:
A. 浴霸加热灯泡灯丝烧断属于断路故障,此时流过漏电保护器内部相线和中性线的电流大小仍相等,剩余电流为0,漏电保护器不会跳闸;
B. 中性线绝缘皮破损,若没有发生漏电,相线与中性线的电流始终大小相等,剩余电流为0,漏电保护器不会跳闸;
C. 站在地面上的人触碰到裸露的相线,电流会通过人体流入大地,导致相线的电流大于中性线的电流,产生符合触发条件的剩余电流,漏电保护器会跳闸切断电路。
因此选C。
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