第1章 基本知识

1.1 电的基本知识

1.1.1 静电和电流

(1)摩擦起电

人们在长期实践中发现:玻璃棒、橡胶棒等摩擦丝绸、毛皮后能吸引纸屑等轻微物体,这种能吸引纸屑的现象,就叫作带电,即有了电荷。带电荷的物体叫作带电体。带电体上的电荷可分为正电荷和负电荷两种,它们具有同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引的特性。另外,一个带电体靠近另一个不带电的物体时,能使不带电的物体呈现带电现象。这种现象称为静电感应。

(2)电子

自然界中的一切物质都由极小的微粒——原子组成。原子又由带正电的原子核和带负电的电子组成。电子围绕着原子核不断地旋转,好像行星环绕太阳旋转一样。但是不论什么物质,原子核所带的正电荷,在数量上都等于全部电子所带负电荷的总和,即正、负电荷相等,所以任何物体平时都显中性,没有带电现象。

如果设法(如上述的摩擦)使某一物体得到或失去电子,那么得到电子的物体就带负电,失去电子的物体就带正电。

(3)静电和电流

不移动的电子叫作静电。

在金属导体内,有很多电子在原子之间作无规则的运动。如果在导体两端接上电源,导体中的电子就会有规则地按一定方向运动。电子有规则的定向运动叫作电流。电流总是从电子多的一边流向电子少的一边;从电势高的一边流向电势低的一边。电子流动的方向是从负端到正端,但习惯上认为电流的方向是从正端到负端(指直流电)。要使电子发生移动或长期的流动,必须使带电体或电源两端产生电动势或保持电位差,就像水流动,需要有压力差一样。电流的形成如图1-1所示。

图1-1 电流的形成

习惯上人们把正电荷运动的方向定为电流的方向,它与电子移动的方向相反。

电流分直流和交流两种:方向和强度都不变的电流称为直流电(以DC表示);方向和强度作周期性变化的电流称为交流电(以AC表示)。直流电又分稳定直流与脉动直流两种,如图1-2所示。交流电又分单相交流和多相交流两种,多相交流电中常用的是三相交流电。交流电可以用二极管、晶闸管(旧名可控硅)等整流器及变流器变为直流电;直流电也可以用变流器等变为交流电。

图1-2 直流电和交流电

实际工作中,需要知道电路中电流的大小。电流的大小可以用每单位时间t内通过导体任一横截面的电量Q来计量,称为电流强度,简称电流。电流用符号I表示,电流单位的名称是安培,简称为安,用符号A表示,更小的单位是毫安(mA)、微安(μA),更大的单位为千安(kA)。它们的关系是:

1kA=1000A; 1A=1000mA; 1mA=1000μA

1安培表示1秒钟(s)内有1库仑(C)电量通过导体的横截面。

1.1.2 电位和电压

电荷在电场中受电场力的作用,要产生运动而做功,说明电荷在电场中具有能量。这种能量的大小和电荷在电场中的位置有关,故称为电位能。电位就是单位电量正电荷在电场中某一点所具有的电位能,又称电势。

所谓电压是这样定义的:电场中a、b两点间电压的大小等于电场力把单位正电荷从a点移到b点时所做的功。电压的方向规定为由高电位指向低电位。为了形象起见,不妨用水流作比喻,如图1-3(a)所示。水箱A的位置高于水箱B的位置,故A箱中的水在位能的作用下,就顺着水槽流向B箱。与此相仿,A物体带正电,B物体带负电,A物体的电位比B物体高,因此电流由高电位A向低电位B流动,如图1-3(b)所示。高电位与低电位之间的电位差称为电压。

图1-3 解释电压的比喻

电压和电位的单位名称是伏特,简称为伏,用符号V表示,更小的单位是毫伏(mV)、微伏(μV),更大的单位是千伏(kV)。它们的关系是:

1kV=1000V; 1V=1000mV; 1mV=1000μV

电位与电压的区别:电位是指电路中某一点的势能,而电压是两点间的电位差。电位与所选取的参考点有关,是随参考点的改变而改变的(但是一个电路里只能有一个参考点),而两点间的电压是不会改变的,与参考点无关。图1-4为某收音机中放电路,三极管VT集电极c的电位相对地(d点)而言是-5.4V,发射极e的电位相对地而言是-0.35V,而e、c两极间的电压为5.05V。

图1-4 某收音机中放电路

1.1.3 电阻及欧姆定律

(1)电阻

自由电子在导体中沿一定方向流动时,并不是完全自由的,它会与导体内的原子等不断地发生碰撞,从而表现出某种程度的阻力,即导体本身对电流的流动有反抗的作用(这与水在管道中流动时受到的阻力相类似),这种阻力就叫电阻。

电阻用符号R表示,电阻单位的名称是欧姆,简称为欧,用符号Ω表示,更小的单位有毫欧(mΩ)、微欧(μΩ),更大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。它们的关系是:

1MΩ=1000kΩ; 1kΩ=1000Ω; 1Ω=1000mΩ; 1mΩ=1000μΩ

决定导体电阻大小的因素有:①导体长度,长度越长,电阻越大;②导体截面积,截面积越大,电阻越小;③导体电阻率,即与导体材料有关;④导体的温度,一般物体随着温度升高,电阻增大。这是因为物体温度升高后,加剧了自由电子的热运动,从而增加了自由电子与原子、离子碰撞的机会,导致电阻的增大。但也有的物体随温度升高,电阻反而降低。有的物体则表现出电阻不随温度而变化。

导体电阻的计算公式为

式中 ρ——导体材料的电阻率,Ω·mm2/m;

L——导体的长度,m;

S——导体的截面积,mm2

导体温度增加后的电阻计算公式为

R2=R1[1+α(t2-t1)]

式中 R2——导体温度增加后的电阻,Ω;

R1——导体原电阻,Ω;

t2——增加后温度,℃;

t1——导体原温度,℃;

α——电阻温度系数。

几种常用材料在温度为20℃时的电阻率如表1-1所列。

表1-1 材料的电阻率

【例1-1】 一根截面积为2.5mm2的铜导线,长度为50m,试计算该导线在20℃时的电阻。

 查表1-1,得铜导线的电阻率ρ=0.0175Ω·mm2/m。

导线电阻为

(2)欧姆定律

电阻、电压和电流三者是互相联系和具有一定规律的。实验证明,通过负载的电流与负载两端的电压成正比,而与负载的电阻成反比,这就是欧姆定律。用公式表示为

式中 I——电流,A;

R——电阻,Ω;

U——电压,V。

该公式还可以写成如下形式,即

U=IR

【例1-2】 一只灯泡与一节1.5V的干电池相连,灯泡燃亮时的灯丝电阻为3Ω,试求流过灯泡的电流。

 根据欧姆定律,通过灯泡的电流为

如果考虑到串联在电路中的电源内阻的话,则欧姆定律应写成

这就是全电路欧姆定律(见图1-5)。

图1-5 闭合电路

式中,E为电源的电动势(V);R0为电源的内阻(Ω);R为电路的负载(包括连接导线的电阻)。所谓电动势是为了衡量各种电源转换能量本领而引入的一个物理量。它的单位和电压的单位相同。

全电路欧姆定律还可写成以下形式:

E=I(R+R0)=IR+IR0

式中,U=IR为外电路的电压降,在数值上等于电源的端电压;IR0为电源内阻上的电压降。即

E=U+IR0;U=E-IR0

上式说明:在电源有内阻时,电源的端电压等于电动势减去电源内阻上的电压降。

【例1-3】 已知干电池的开路电压为1.5V,接上10Ω的负载电阻后,其端电压降至1.4V,试求该干电池的内阻。

 干电池的开路电压在数值上等于电动势,所以E=1.5V,接上10Ω负载后电源的端电压U=1.4V,电路中的电流为

所以电源内阻为

1.1.4 单相交流电和三相交流电

由于交流电便于远距离输送,升压和降压都很方便,而且交流电机结构简单,运行可靠,因此交流电远比直流电使用得广泛。

交流电的电流和电压的方向、大小都周期性地变化。每秒钟交变的次数叫作频率,用字母f表示。通常应用的市电每秒钟交变50次,即重复50个周期,其频率为50周/s,称50赫兹(Hz),也称为工频。有的国家,如美国、日本、菲律宾、加拿大等采用60Hz。使用60Hz的设备是不能用于50Hz电源上的,否则设备要过热烧毁。

频率f和周期T互为倒数,即

工频交流电有单相电和三相电之分。

(1)单相交流电

工频交流电源和电压都是按正弦规律变化的。若在灯泡上加一交流电源,流过灯泡的电流将按图1-6曲线规律变化。即电流从零逐渐增加到最大值Im,然后又逐渐减小到零,以后向下增加到最大值,然后又逐渐减小到零。至此,完成了1周期的变化。对于频率为50Hz的交流电,每秒钟这种循环为50次。

图1-6 单相交流电

通常说的多少伏电压或多少安电流,是指交流电压或电流的有效值,也就是普通交流电表测量得到的电压或电流的数值。有效值仅为最大值的70.7%,或。如通常使用的220V电压,最大值为

(2)三相交流电

三相交流电是由三相交流发电机产生的。因为三相交流电在发电、输电、用电等方面均具有较多的优点,因此世界各国都采用三相交流电。

图1-7(a)是3个单相交流电路。U—X、V—Y、W—Z代表发电机的3个线圈,它们发出同样频率和同样大小的正弦电压,但在时间上互相错开1/3周期(即120°),可以用图1-8正弦曲线表示它们之间的关系。

图1-7 三相交流电路

由图1-8可见,若三相电流大小相等,则任何时刻的三相电流之和总等于零。若图1-7(a)中的各相电流满足上述平衡关系,则从负载末端回来的3根线上的电流之和等于零。也就是说,可以将这3根线合并成1根线,这根线上不会有电流流过,这根线就叫作中性线或零线,如图1-7(b)所示。

图1-8 三相交流电波形图

三相电流平衡与否通常取决于线路上的负载。当三相负载平衡时,中性线上不会有电流;当负载不平衡时,中性线上会有一定的电流流过。三相负载越不平衡,中性线上的电流越大。

三相电路的电压(或电流)有相电压(或相电流)及线电压(或线电流)之分。相电压是指相线(火线)与中性线之间的电压;线电压是指每两相线间的电压。在三相平衡时,线电压等于相电压的倍。如通常使用的220V电压是指相电压,而线电压为×220V,即380V。

1.1.5 功率、电量及功率因数

(1)功率

单位时间内电流所做的功叫作功率。功率一般分为有功功率、视在功率和无功功率三种。

①有功功率 交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在1周期内的平均值叫作有功功率,又叫作平均功率。它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,对电动机来说是指它的输出功率,用字母P表示。单位为瓦,用W表示。

实际上,由于瓦是比较小的单位,为了方便,经常采用千瓦作为有功功率单位,用字母kW表示。

对于直流电,有

P=UI

对于单相交流电,有

P=UIcosφ

对于三相交流电,有

式中 P——有功功率,W;

U——电压(对于三相交流电为线电压),V;

I——电流(对于三相交流电为线电流),A;

cosφ——功率因数。

有时会遇到用马力(hp)作功率的单位,马力与瓦之间的换算关系为

1hp=736W=0.736kW

1kW=1.36hp

例如,一只电炉,功率为1kW,电压为220V。由于电炉丝属于电阻性负载,所以功率因数cosφ=1。因此通过电炉丝的电流为

②视在功率 在具有电阻和电抗的电路内,电压与电流的乘积叫作视在功率,用字母S表示。单位为伏·安,用V·A表示,也经常用千伏·安作单位,用字母kV·A表示。

对于单相交流电,有

S=UI

对于三相交流电,有

③无功功率 在具有电感(或电容)的电路里,电感(或电容)在半周期的时间里把电源的能量变成磁场(或电场)的能量储存起来,在另外半周期的时间里又把储存的磁场(或电场)能量还给电源。它们只是与电源进行能量交换,并没有消耗能量。这些用来建立磁场而没有做功的功率叫作无功功率,用字母Q表示。工程中,无功功率的单位为乏,用var表示,也经常用千乏作单位,用kvar表示。

对于单相交流电,有

Q=UIsinφ

对于三相交流电,有

有功功率、视在功率和无功功率三者的关系,有如直角三角形三条边的关系,称为功率三角形,如图1-9所示。

图1-9 功率三角形

(2)电量

1台电动机或1只电灯的用电量,决定于它的功率大小和工作时间的长短。电量(或用电量)用千瓦·时(俗称度)来表示。1度电等于1000W的设备工作1小时(h)所消耗的电能。电量用公式表示为

A=Pt

式中 A——电量,kW·h;

P——功率,kW;

t——时间,h。

【例1-4】 有一只电炉接在220V交流电源上使用,测得通过电炉丝的电流为4.55A,若使用2h,问消耗多少电量?

 根据电功率公式,电炉的功率为

P=UI=220×4.55=1000(W)

根据用电量公式,2h消耗电量为

A=Pt=1000×2=2000(W·h)=2(kW·h)

(3)功率因数

在直流电路里,电压乘以电流就是有功功率。但在交流电路里,其功率不像在直流电路里那么简单。由于电路中存在电感和电容,电流和电压在时间上有相位差,有功功率将小于视在功率。有功功率与视在功率之比,叫作功率因数,用cosφ表示。当电流和电压在时间上完全重合,则cosφ=1,如电灯、电炉等负荷(负载)。一般情况,功率因数总是小于1的。功率因数决定于电路的电抗。电抗越大,功率因数愈低。如荧光灯负荷,当未装电容器时,功率因数仅为0.5~0.6,当加装电容器补偿后,功率因数提高到0.85~0.9,从而可节约电能。

1.1.6 电流的热效应

电流通过导体时,会使导体发热,这种现象称为电流的热效应。这是因为电流通过导体做了功,把消耗的电能转换为热能,从而使导体温度升高。

由实验可知,电流通过电阻产生的热量与电流的平方、电阻值和通电时间成正比,用公式表示,即

Q=I2Rt

式中 Q——电流产生的热量,J;

I——电流,A;

R——电阻,Ω;

t——时间,s。

习惯上用卡(cal)作热量的单位,1卡(cal)=4.1868焦(J)。

日常使用的电炉、电熨斗、电烙铁,电路中的保护元件,如熔断器、热继电器等都是利用电流的热效应制造的。然而,电流的热效应也有有害的一面,它会加速电气设备的绝缘材料老化、变质,严重时会使绝缘损坏,造成短路和设备烧毁。为了保证电气设备正常工作,必须限制它的温升,也就是必须把电流限制在一定的范围内。为此,对电气设备、电气元件和导线等都规定了额定功率、额定电压和额定电流。这些额定值是指电气设备、电气元件和导线等安全工作时所允许达到的最大值,如果超过了额定值就会发生线路短路、火灾等事故。

【例1-5】 一台800W电炉接在220V交流电源上使用,试求10min内产生多少热量?

 该电炉的热态电阻为

通过炉丝的电流为

10min内电炉产生的热量为

Q=I2Rt=3.6362×60.5×10×60=479900(J)≈480(kJ)

实际上,I2R即电炉的功率P,已知为800W,因此可直接按下式计算:

Q=Pt=800×10×60=480000(J)=480(kJ)

1.1.7 电流的电磁效应

在初中物理学中,有这么个实验,将一个小磁针移近一根通有电流的导体时,小磁针会发生偏转。这说明磁针受到了磁场的作用。实际上,通电的导体周围产生了磁场(见图1-10)。

图1-10 通电导线周围的磁场

实验还表明,通过导线的电流越大,或者磁针离通电导线越近,磁场越强。如果改变导线中电流的方向,磁针的偏转方向也会随着改变。说明磁场的方向完全取决于导线中电流的方向。在导线周围产生的磁力线的方向符合右手螺旋定则,即右手大拇指为电流方向,四手指围绕导线所指的方向为环形磁力线的方向,如图1-11所示。

图1-11 右手螺旋定则

以上就是电流的磁效应。利用电流的磁效应,可以制成诸如变压器、电动机、接触器等许多电气设备。将导线绕成线圈,嵌入硅钢片的铁芯中,当线圈通入电流时,将会有磁力线穿过线圈和铁芯形成具有南极(S极)和北极(N极)的“磁铁”,并随着通入电流方向的改变而不断交替改变着极性。铁芯被磁化后产生的磁化磁场将比空心线圈的电流产生的磁场增强成千上万倍。

实验证明,通电线圈的磁场强度,与线圈的绕线匝数及通入的电流大小成正比。电流I与匝数N的乘积称为磁动势。

1.1.8 相线(火线)、零线和保护接零线

发电机或变压器的三相线圈相互连接成星形(Y)时,其公共点称为中心点,由中心点引出的导线即中性线。若中性点是接地的,则中性点和大地等电位。因为大地是零电位的,所以这时的中性点可称为零点;中性线则称为零线。一般民用供电系统中的中性点都直接接地,这就是系统的工作接地。相线也称为火线。

目前,我国低压供电通常采用380/220V系统,从变压器引出4根线,其中3根是相线,1根是中性线(零线),如图1-12所示。这4根线兼作动力和照明用。家庭用电一般用1根相线和零线。

图1-12 火线和零线示意图

保护接零线(也称保护零线)是家庭安全用电的重要技术措施。保护零线用PE表示。家用电器等设备,在正常情况下其金属外壳是不带电的,但当绝缘损坏等原因时便可能带电。这时若人体触及,就要造成触电事故。为了防止这种触电事故的发生,用良导体同保护零线PE相连接,当设备绝缘损坏漏电时,形成单相短路状态,以迅速切断(如使熔断器熔断或断路器跳闸)电气设备,从而防止触电、火灾等事故的发生。

保护零线PE的引出及家用电器的接线如图1-13所示。

图1-13 保护零线的作用

1.1.9 交流电的有效值和最大值

正弦交流电的大小和方向是随时间作周期性变化的,在一个周期内正弦量的平均值为零。为了计算交流电的大小,用交流电的做功能力与直流电的做功能力相比较,从而提出了交流电有效值的概念。

正弦交流电的有效值定义如下:在相同阻值的两个电阻上分别接入直流电源和交流电源(见图1-14),如果在相同的时间内,它们产生的热量相等,即所做的功相等,就说明这两个电流是等效的,这时的直流电流I值就作为交流电的有效值。也就是说,交流电的有效值,就是与它的热效应相等的直流电。

图1-14 确定交流电有效值的方法

式中,IU为交流电的有效值;ImUm为交流电的最大值(峰值)。

图1-15 交流电的有效值和最大值

一般电气设备、灯泡、家用电器等所标的电压、电流值均指有效值;一般仪器、测量仪表所标的电压、电流值及所测的电压、电流值也是指有效值。但电容器上所标的耐压值是指最大值而不是有效值,因此在选用或调换电容器时务必要注意。

1.1.10 导体、绝缘体和半导体

自然界中有各种各样的物质:有很容易传导电流的导体,有几乎不传导电流的绝缘体,有介于导体与绝缘体之间的半导体。

(1)导体

物体内带电质点(电子或离子)能够自由移动的物体叫作导体。例如带有自由电子的金属,如金、银、铜、铝、铬、铁、锡、铅等。金属导体的电导率与其成分有关。成分的纯度愈高,电导率也愈高。另外,碳、石墨和某些金属的合金也是广泛使用的导电材料。此外,盐、酸、碱类的溶液、不纯洁的水,以及潮湿的土地也属于导体。

(2)绝缘体

电导率很小的物体叫作绝缘体(又叫作电介质),可分为天然与人造两大类,及无机、有机和混合材料三种。

无机绝缘材料,如云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃等。

有机绝缘材料,如橡胶、塑料、树脂、蜡,以及干燥的棉、麻、木材、纸等。

混合绝缘材料,是由橡胶、树脂、沥青、硫黄等作为黏合剂的有机材料与无机材料混合而成。混合绝缘材料应用在电机、电器的线圈与铁芯、外壳间作绝缘或绝热之用,也用作各触点的填充、座垫。

当外加电压超过绝缘体耐压强度的情况下,绝缘体的分子将被破坏,绝缘体就会成为导体而失去绝缘性能,这种现象叫作绝缘击穿。

(3)半导体

导电性能介于导体与绝缘体之间的物体叫作半导体,如硅、锗、硒等。半导体的导电性能在不同情况下有很大的差别。人们利用半导体这种性能,做成了热敏元件、光电元件、二极管、晶体管、稳压管和晶闸管等。

1.1.11 电气绝缘及其好坏的判断

所谓电气绝缘是指用电工绝缘材料将带电导体封闭起来,以起到安全保护作用。绝缘导线的外面是用橡胶、塑料等材料包裹着;裸导线架设是安装在绝缘瓷瓶上;插座、插头、开关等的带电部分均被绝缘电木所封装。有了这些良好的绝缘,电气设备才能正常运行,人也不会接触到带电体而触电。

电气设备的绝缘会因使用不当、受潮、腐蚀、机械损伤,以及自然老化等而损坏。电气设备的绝缘一旦损坏,就有可能造成触电或短路等事故,甚至引起火灾。因此必须引起足够重视。

(1)绝缘电阻的要求

绝缘电阻的要求有一定的规定:新装和大修后的低压布线和设备,以及新购的家用电器,绝缘电阻不低于0.5MΩ;运行中的低压布线和设备及家用电器,每伏工作电压的绝缘电阻不应低于1000Ω,即对于220V电源,不应低于0.22MΩ;在潮湿环境,每伏工作电压的绝缘电阻不应低于500Ω,即对于220V电源,不应低于0.11MΩ。

测量绝缘电阻,可以用500V或1000V的摇表进行。

(2)绝缘状况的判断及绝缘电阻的测量

判断电气设备绝缘是否良好,通常用绝缘电阻测试仪(即兆欧表,俗称摇表)测量。对于明显的绝缘不良,如绝缘层龟裂、发脆、失去光泽、炭化、电弧烧焦等,可凭观察便能大致判断。

用兆欧表测量导线及电气设备绝缘电阻时应停电进行,并断开与被测设备有联系的所有其他电气设备及电路。具体测量方法如下。

①电气线路绝缘电阻的测量 电气线路的绝缘电阻测试,包括线对线(即火线对零线)和线对地(即火线对地、零线对地)的绝缘电阻测试。

测试前应拔下配电板(箱)上的熔断器插尾或断开总断路器,卸下所有灯具的灯泡,拔去插座上的家用电器,将各灯开关打在闭合位置。先测量线对线的绝缘电阻(见图1-16);用兆欧表的两根测试棒(接“L”和“E”端钮),分别接触在插座两孔中的导体上测量即可。由于插座接线是与整个电气线路相连的,所以测得的结果也就是整条电气线路的绝缘电阻值。再测量线对地的绝缘电阻(见图1-17);用兆欧表的一根测试棒(接“E”端钮),接触在接地体或已通水的自来水管、暖气管等金属管路上[如果住宅实现保护接地(接零)系统的,则可将测试棒直接接触在保护接地(接零)桩头了],另一根测试棒(接“L”端钮)分别接触在插座的两孔中的导体上即可。

图1-16 线对地绝缘电阻的测量 (一)

图1-17 线对地绝缘电阻的测量 (二)

②家用电器绝缘电阻的测量 线(火线和零线)对用电器具的金属外壳的绝缘电阻测量(见图1-18):先拔下两熔断器插尾或断开总断路器,打开插座盖,将家用电器的电源插头插入插座,然后用兆欧表两测试棒(接“L”和“E”端钮)分别接触在插座两接口(火线和零线)和家用电器的金属外壳测量即可。如果有两个较近的插座,则只要将家用电器电源插头插入插座,在另一个插座测量即可,不必打开插座盖。另外,还可以拔下家用电器的电源插头,用兆欧表的两测试棒分别接触插头插脚和家用电器的金属外壳测量即可。

图1-18 线对家用电器金属外壳的绝缘电阻的测量

如果没有500V兆欧表,尚可用万用表作大概判断。测试时将万用表量程开关打在高阻挡(如×100k挡),如果测得的绝缘电阻小于0.5MΩ,说明有问题;如果大于0.5MΩ,则只能说明绝缘基本可以,但还不能确定是否真正合格。要确定是否真正合格,仍需要用兆欧表测量。

1.1.12 短路和断路

(1)短路

短路俗称碰线、混线。它有几种不同的形式,如不同相火线之间碰线、火线与零线相碰、火线与接地(接零)导线相碰,以及火线与大地相碰等。

短路是由于电源线不经过负载而直接连通,所以线路中的电流会突然猛增,远远超过导线与设备(如开关、插销、变压器等)所允许的电流限度,从而可能引起导线和设备损坏或炸裂,甚至引起火灾。

为了避免短路事故引起的危害,电气设备都要采取防护措施,加装相应的保护装置,例如在电视机、收录机上装有保险管,在住宅进线处装有熔断器等。

(2)断路

断路又称开路。它也有几种不同的形式,如火线断路、零线断路、保护接地(接零)线断路等。

如果火线或零线断路,电源便中断,电灯熄灭,家用电器无法工作。如果保护接地(接零)线断路,当家用电器发生漏电或火线碰壳故障时,会造成触电事故。

另外,还有一种时断时通的故障,它对家用电器的危害极大。如电冰箱、空调器的压缩机两次启动的时间间隔分别不得小于5min和3min,如果在压缩机工作时断电,而不足5min或3min线路又通电了,这样就极易造成压缩机损坏;又如收看电视时,电源时断时通,不但影响收看,而且冲击电流还会影响显像管的使用寿命;电源时断时通对荧光灯寿命影响也很大;另外,电路时断时通还会产生电火花,烧坏绝缘,引发事故。因此如发现这种故障,应马上切断所用的家用电器,关掉荧光灯,并检查是不是外线路供电不正常,还是住宅内供电线路有断路(断路不彻底)故障。有时家用电器的电源插头接触不良或电源引线折断(似断非断),对家用电器损害也很大。对时断时通故障必须及时查明原因并加以消除。