空氣開關跳閘指示器

歐陽雨琴

家中常出現空氣開關跳閘的情況，一旦跳閘，很多人都不知道具體是哪里出現故障。如果能在空氣開關上裝一個指示器，斷路時自動點亮一只LED燈，以提示人們跳閘就好了。這時，只要查找跳閘的原因，做出相應處理便可以合閘。

一、研究過程

（一）裝配常規家庭電路

我找來空氣開關、負載燈泡、導線等，在爸爸的協助下，做成如圖1所示的常規電路，將相關元件固定在一塊塑料板上，合上空氣開關，燈泡亮了。經測試，此電路在空氣開關跳閘時，無提示作用。

（二）設計過程

如何才能讓人一看就知道是空氣開關跳閘了？我用試電筆進行檢測發現，當空氣開關跳閘后，其后部沒有電，而前部有電。

為進一步了解電路的特征，我將電路板帶到學校，在老師的幫助下，用萬用電表進行了更精準的測量。結果如表2。

通過測量數據我發現了如下問題。

1.電路正常工作時，電源L、N兩端總有220V的電壓存在?？諝忾_關（空開）兩端的電壓是0V，而負載兩端的電壓是220V。

2.如果空氣開關跳閘，電源L、N兩端總有220V的電壓，且空氣開關兩端也有220V電壓，但負載兩端的電壓是0V。

3.停電時，各測量端的電壓均為0V。

由第2點可知，空氣開關跳閘時兩端的電壓與正常工作及停電時的兩端電壓有本質區別。只有在空氣開關跳閘時，空開兩端才會出現220V的電壓。

能否在空氣開關兩端接一個燈泡？在老師的鼓勵下，我在空氣開關盒外裝了一個燈泡，但成品的外表不美觀，燈泡也無法安裝在開關盒內。

（三）最終方案

一次，看到教室里投影與音箱的LED指示燈時，我突然想到，為何不用LED？空氣開關跳閘時，兩端有220V的電壓。用電器都有耐壓值，LED的耐壓值是多少？怎樣才能讓LED在跳閘的空氣開關上點亮，讓它指示空氣開關跳閘？

因LED一般只有幾伏的耐壓值，我根據電阻分壓原理，設計了如圖2所示的電路。

經過多次安裝與測試，空氣開關跳閘指示器終于出爐了。

二、創新點

1.用戶可直觀感知空氣開關跳閘，以便及時查找原因，避免誤判。

2.能讓用戶在漆黑的晚上很快找到空氣開關的所在位置，做出相應處理。

3.經濟耐用，電路使用壽命長。（指導老師： 鄧超玉 馮小華）