【变废为宝】家用断路器开关老是跳闸，搞它！

家里抽油烟机一开，电源闸刀就会经常跳闸，不胜其烦，忍无可忍，搞它！

开关参数：230V 50Hz, 30mA漏电保护（当电路中出现30mA漏电流时，例如设备漏电、触电等，蓝色方形按钮弹出，蓝色闸刀断开电路连接）

图1：某品牌漏电开关

首先拆机，看下其结构：

移除侧边铆钉，开盖：此开关在电路控制端有一个电路板、一个零序互感线圈（黑色），一个断路线圈（黄色），如备注：

图2：开关内部结构图

挪开电路板，可以看到其机械结构，为了后续分析方便，这里把连线进行了移除：

图3：断路机械结构图

由图片可看到断路线圈中的铁芯推动机械结构，从而达到断路的功能。

从电路入手，电路抄板：

图4：电路图

从电路图可以看出其工作原理如下：

- 控制板由分立元件组成，关键元件为 零序互感线圈（阻抗约12欧姆）、可控硅VT（SCR）

- 工作逻辑如下：

零序线圈在侦测到线路中有短路电流或≥30mA漏电流（电流矢量），

=>产生的信号到达可控硅SCR的控制端，从而控制SCR导通

=> 220V交流电经D1/D3整流后到达SCR的阳极 => 再到断路线圈KA

=> KA电流出现突变时产生洛伦兹力 => 推动线圈内置铁芯弹出

=> 铁芯推动断路机械结构动作 => 线路切断。

从原理上分析启动抽油烟机时，开关跳闸可能的原因：

1.抽油烟机漏电流达到30mA

2.零序互感线圈产生的信号过大

3.可控硅SCR老化或失常

4.滤波电路不可靠

针对各原因进一步分析，各分析及测试数据如下：

1.抽油烟机漏电几乎不可见，串接电流表读值约2mA

2.零序互感线圈波形测试：

图5: 220V正常供电时，在R2端量测波形，此时最大幅值为 303.75mV

图6: 跳闸时，在R2端量测波形，此时最大幅值为 1.1V

图7：不跳闸时，R2处捕捉到的波形图

由图5/6/7可知零序互感线圈无异常

3.可控硅参数测试：

测试方法如下：

图8：可控硅测试方法

可控硅VT 的G极电压与电流关系：

可控硅为电流控制型器件，其导通需要满足三个条件：

- G极电压达到预定值（这里实测约 1.05V）,

- G极电流达到预定值（这里实测只有约 29uA，图9）

- 阳极与阴极有持续的正向电压和电流（实测数据如图10）

图9：可控硅G极参数测试图

图10：可控硅阳极/阴极参数测试图 （G极 1.1V@5mA）

由数据可知，可控硅的导通受G极影响极大。

因此怀疑RC滤波电路参数匹配不足

4.滤波电路分析：

- C3滤波电容作用：吸收高频干扰、高次谐波

- R2作用：对G极进行限流，并与C1组成滤波电路

- C1：吸收能力，降低信号对G极的冲击

    => 由各器件的作用得知，C1应该是对可控硅导通影响最大的元件

5.对C1进行更换验证：

- 由电路分析得知，C1电容越大，能力吸收作用越好，可控硅越不受干扰

- 更换C1后，在输出端接漏电流观察期断路状况，数据如图11

    图11：更换C1后，加漏电路测试断路率

由数据可知，C1更换为390nF后效果最好，大大降低了断路比率。因考虑到家里使用的安全性，C1电容没有进一步调大。

安全提醒：家用断路开关为生活用电提供了积极的保护作用，不建议大家对断路器进行自行维修或改进的动作。如出现频繁跳闸的现象，优先考虑家用电器漏电的状况，其次再考虑更换断路器。