【题目编号】MC1-1371
【题目】自制由 220 伏交流市电供电的设备,安全措施应至少包括:
【答案】A
[A]在交流电源入口的火线中串联一个保险丝
[B]在交流供电入口处并联一个交流电压表
[C]在交流供电入口处串联一个电感
[D]在交流供电入口处并联一个电容
考点速览
自制由二百二十伏交流市电供电的设备,考的是最基本的那一道保护是什么。题目给出的四个选项分别落在保护、监测、扼流、滤波四类作用上,只有一项能在故障时真正切断电流。答题时把“能不能在过流时把电路断开”当作判据,另外三个自然出局。市电设备一旦出事,后果就是人身伤害与火灾两样,所以这道题的落点比看上去更硬:熔断器是自制设备通电前必须补上的最低门槛。
保险丝为什么必须串在火线上
交流市电的两根线里,一根是火线(相线),另一根是零线,零线在电源侧与大地相连。把保险丝串在火线入口,短路或过载时熔丝先熔断,设备内部随即与火线脱离,机壳和元器件不再带危险电位;如果保险丝误装在零线上,熔断之后设备虽然停止工作,火线仍直通内部电路,人一碰照样触电。这就是要串火线而不是串零线的道理。
熔断器的额定电流按设备正常工作电流选取,通常取工作电流的一点五到两倍:选得过大起不到保护作用,选得过小又会在开机冲击电流下误断。带大容量电解电容的设备接通瞬间充电电流很大,用普通快断保险丝容易误断,这类场合要选慢断型,让它在几毫秒的冲击里挺住,却仍在持续过流时熔断。封装上,陶瓷管内部填石英砂、灭弧能力好,玻璃管便宜但熔断时玻璃可能飞溅,市电入口更推荐前者。
保护、监测、滤波是三件不同的事
过流保护的任务是故障时断开,监测的任务是告诉人现在是多少伏,扼流与滤波的任务是让电流波形更干净。三者不能互相替代。安全措施的最低要求是前者;后两者在没有保护的前提下,只是改善性能的附加手段。把这一层分清,四个选项的性质就一目了然。元件装在串联位置还是并联位置、挂在哪一条线上,都不改变它们各自承担的角色。
逐项辨析
选项 A 正确:在火线中串联保险丝属于过流保护。短路、绝缘击穿或元器件失效导致电流骤增时,熔丝熔断切断供电,避免持续大电流引燃设备或灼伤人身,这是自制市电设备必须具备的最基本保护。
选项 B 错误:并联在入口处的交流电压表只测量电压数值供人观察,故障时不切断任何电流,属于监测元件,不构成保护措施。
选项 C 错误:串联电感在交流回路里起扼流、限流与滤波作用,能削弱高频干扰,对工频短路电流的抑制很有限,无法代替熔断器完成“切断”这个动作。
选项 D 错误:并联电容是滤波与去耦元件,常见于电源进线处的抗干扰电路,它既不限制故障电流,也不具备断开电路的能力。
自制设备还该补哪些保护
熔断器只是底线。机箱采用金属外壳时要有可靠的保护接地,用三芯电源线与插座的地线相连;加装漏电保护器(剩余电流动作保护器),在人体触电或绝缘损坏漏电时迅速跳闸;高压部分加绝缘护罩并留出足够的爬电距离。机内的市电走线要固定牢靠、套绝缘套管,远离低压信号线与散热器,接线端子用热缩管包好,免得振动磨破绝缘后与机壳搭接。
初次通电不要直接接市电,先用隔离变压器加自耦调压器把小电压缓缓升上去,同时盯住电流表读数,出现异常立刻断电。调试时用隔离变压器还能把设备与电网的电位关系隔开,示波器探头接地也不再造成短路。这些措施各有分工,不能因为装了其中一个就省掉其余。
应试要点
记住一句判据:安全措施必须能在故障时切断电流。串在火线上的保险丝符合这条,电压表、电感、电容都不符合,它们分别是监测、扼流、滤波元件。顺带记住接地与漏电保护是同一套防护里的另外两环:熔断器管过流,漏电保护器管漏电,两者不能互相顶替。