前言:我国的家用电器大部分都是0I类和I类电器,这两类电器在基本绝缘损坏时,就会产生漏电,用户就有触电危险。为了防止漏电事故的产生,0I类和I类电器产品有的备有接地端子(如洗衣机接在外壳上的黄绿线),并使用单相两极插头;有的设计有固定的保护接地线,并使用单相三极插头。这实际上是对家用电器加强绝缘以防触电确保安全。但是我国绝大多数民居建筑和公共设施都存在着接地线无处可接的状况,尤其在农村更为普遍。结果出现了两种危险接法。一种是将三极插头改为两极插头,使接地端子失去作用。另一种是将接地线进行接地保护或进行接零保护(在同一台变压器或同一段母线供电的线路中,往往既有接地保护又有接零保护),结果家用电器的接地线不但没有起到防触电的作用,某些情况下反而成了诱发事故的导火索。  
    目前,我国遍布城乡的低压配电网是采用中性点直接接地的380V/220V三相四线制系统。在这种电力供电系统中,家用电器的外壳应采用接零保护,而不能采用接地保护,也不能将接地和接零两种不同的接地工作制同时使用(接地保护如图1;接地接零混合保护接法如图2;接零保护如图3)。  


    1.由图1、图2计算可知:若变压器中性点接地电阻R0和电器的接地电阻RD均为4Ω,人体电阻Rb取1700Ω。当绝缘损坏时,漏电使人体承受的电压Ub及中性点上电压Un为:Ub=UN≈U/(R0+RD)xRD=220/(4+4)×4≈110V;漏电使人体承受的电流为:Ib=Ub/Rb=110/1700≈65mA。  
    由计算可以看出:采用上面两种接法时,若出现漏电故障,在开关保护装置动作前,不仅电器本身的外壳上电压可达110V,而且变压器低压侧中性点的对地电压也可达到110V,即直接造成接零保护的电器外壳带电,将很不安全。因此,在三相四线制电力系统中的家用电器应采用接零保护。  
    2.接零保护如图3所示。这种保护也有其不足之处,即:一旦出现零线断路或接触不良(如图中的P点),断线点P后面只要有一台电器的开关接通,那么P点后面的零线上便具有相电位。  
    怎样使防触电装置做到可靠、安全,近年来出现了很多保护措施。如:漏电保护器保护、等电位连接、不导电环境、电器隔离、均化地面电位分布等防护技术。但各种保护都有利有弊,比如漏电保护器保护,由于工作在较大的供电网络中,累加的泄漏电流较大,往往会发生频繁的误动作和拒动,有时也会出现用户过度相信漏电保护器而出现触电事故。为此,笔者设计了一种经济、安全可靠的防触电保护装置(见图4)。  
    该装置需在用户室内用三芯线布线:一根火线;一根零线;一根接在接地极上的专用零线(直接接在电度表上),且在其上面安装一只灵敏继电器,将继电器的另一端用专线接到对接地电阻要求不很高的地线上。只要用户在使用家用电器时,若出现漏电现象,这种装置会自动切断电源,并以红色指示灯报警。  
    该装置的工作原理及在使用过程中出现的几种情况:  
    (1)当进户线的零线发生断路时,室内零线就会出现高电位。电流由零线经过继电器(KM)线圈入地,则线圈通电衔铁吸合,其常闭触点KM1、KM2、KM3断开,将通往室内的电源切断(KM4常开触点闭合,连通火线使继电器持续得电,KM5常开触点闭合),红色指示灯亮报警。  
    (2)当用户室内的零线发生断路时,同时出现电器基本绝缘损坏时,此时因采用了专用零线,火线通过电器外壳、专用零线形成闭合回路,产生大电流而烧坏保险丝FU1,避免触电事故的发生。  
    (3)当进户线的相、零线发生接错现象时,室内零线变为高电位,继电器线圈通电吸合,其常闭触点KM1、KM2、KM3切断电源及专用零线,KM4闭合(短路烧断保险丝FU1),KM5闭合,红色指示灯亮报警。  
    (4)机壳一旦碰上火线,通过专用零线同样形成闭合回路,造成短路而烧毁保险丝FU1。  
    (5)当机壳漏电时,漏电流会通过专用零线流出,使机壳电位与零线等电位(为零)。