空气开关跳闸指示器

欧阳雨琴

家中常出现空气开关跳闸的情况，一旦跳闸，很多人都不知道具体是哪里出现故障。如果能在空气开关上装一个指示器，断路时自动点亮一只LED灯，以提示人们跳闸就好了。这时，只要查找跳闸的原因，做出相应处理便可以合闸。

一、研究过程

（一）装配常规家庭电路

我找来空气开关、负载灯泡、导线等，在爸爸的协助下，做成如图1所示的常规电路，将相关元件固定在一块塑料板上，合上空气开关，灯泡亮了。经测试，此电路在空气开关跳闸时，无提示作用。

（二）设计过程

如何才能让人一看就知道是空气开关跳闸了？我用试电笔进行检测发现，当空氣开关跳闸后，其后部没有电，而前部有电。

为进一步了解电路的特征，我将电路板带到学校，在老师的帮助下，用万用电表进行了更精准的测量。结果如表2。

通过测量数据我发现了如下问题。

1.电路正常工作时，电源L、N两端总有220V的电压存在。空气开关（空开）两端的电压是0V，而负载两端的电压是220V。

2.如果空气开关跳闸，电源L、N两端总有220V的电压，且空气开关两端也有220V电压，但负载两端的电压是0V。

3.停电时，各测量端的电压均为0V。

由第2点可知，空气开关跳闸时两端的电压与正常工作及停电时的两端电压有本质区别。只有在空气开关跳闸时，空开两端才会出现220V的电压。

能否在空气开关两端接一个灯泡？在老师的鼓励下，我在空气开关盒外装了一个灯泡，但成品的外表不美观，灯泡也无法安装在开关盒内。

（三）最终方案

一次，看到教室里投影与音箱的LED指示灯时，我突然想到，为何不用LED？空气开关跳闸时，两端有220V的电压。用电器都有耐压值，LED的耐压值是多少？怎样才能让LED在跳闸的空气开关上点亮，让它指示空气开关跳闸？

因LED一般只有几伏的耐压值，我根据电阻分压原理，设计了如图2所示的电路。

经过多次安装与测试，空气开关跳闸指示器终于出炉了。

二、创新点

1.用户可直观感知空气开关跳闸，以便及时查找原因，避免误判。

2.能让用户在漆黑的晚上很快找到空气开关的所在位置，做出相应处理。

3.经济耐用，电路使用寿命长。（指导老师： 邓超玉 冯小华）