FCC 技师级考试学习指南 - 2014-2018/子单元 T0 组 A
电源电路和危险：危险电压；保险丝和断路器；接地；防雷；电池安全；电气规范合规性
无线电业余爱好者偶尔需要处理通电高压或存储大量能量的物品。必须始终小心谨慎地处理此类强大的电源，以防止发生严重事故。
人体健康。 存在一种误解，认为“电压致死”，但这实际上是不正确的，因为我们只需在穿着羊毛衫时用手触摸乳胶气球，就可能带电数万伏。我们必须相信“电流致死”的真相。只需要 10-100 毫安即可触发肌肉痉挛、扰乱细胞活动或因欧姆加热导致肉体灼伤。始终假设我们处于零伏的接地电位，所有较高电压都会通过我们感应电流。
交流电源。 现代建筑中的北美电力服务将三根导线送至您的插座。在此插座内，这三根导线为绿色接地线、白色中性线和不同颜色的火线。传统上，火线为黑色导线，但这不是强制要求。火线绝不能为白色或绿色导线，因为这些颜色专门用于中性线或接地线。在设置您的业余无线电台或实验室工作台之前，始终值得测试您的房屋是否正确接线和接地。
交流电源提供的最大电流由导线的横截面尺寸决定。由于导体存在电阻，电流流动会导致热量释放。通常，热量在导线连接处的接头处释放，因为这些区域的电阻最高。NFPA（国家消防协会）进行了广泛的研究，以创建一套用于正确确定导体尺寸和绝缘的完善规则。过电流条件会导致导体发热，可通过断路器（或 1960 年以前的安装中的保险丝）来缓解。
断路器或保险丝主要用于防止火灾，但我们额外的绿色接地线则提供了人体安全保障。假设火线在您的电器内部松动，金属框架通电，则存在触电危险。接地的电器会将此电压泄放到零伏的接地电位。这通常会导致过电流，从而导致断路器跳闸或保险丝熔断。
当断路器跳闸或保险丝熔断时，将其视为警告。您刚刚通过激活安全功能来防止火灾或触电。当您通过安装过大尺寸的断路器或保险丝来禁用这些系统时，您就是在禁用仅用于保护生命和肢体的安全功能。始终确定事件的原因。如果您没有完全相同的替换件，则可以使用尺寸较小的保护装置，但可能会造成频繁跳闸的风险，从而迅速降低断路器的使用寿命。
交流系统中的电流在火线和中性线之间流动。火线在高正电位和高负电位之间交替变化，中性线是电子流动的回流路径。许多高质量的技术为用户提供了更大的保护。弧故障断路器包含一个嵌入式系统，该系统测量电流流动并在检测到负载中出现的电弧时禁用电流流动。GFCI 断路器，即接地故障电流中断，如果在火线和中性线之间的流动中超过 20 毫安无法解释，则会切断电流流动。一些公司（例如 E-T-A）甚至生产了可直接替换保险丝的断路器，并且可以安装在现有的插座中。
电池电源。 这些电源特别危险，因为它们可以提供比交流电源更高的电流。汽车中的铅酸蓄电池很容易提供数百安培的电流。这种巨大的电流能力意味着短路时会产生大量热量。在某些情况下，螺丝刀在电池端子上放置几秒钟后就会熔化。通过短路的电流也流过电池，欧姆加热会迅速使电池过热。像对待燃料罐一样小心对待电池。在短短的几个小时内可以为您的发射机供电的相同能量，也可能在几秒钟内引发火灾。
我曾经有过一次短路汽车电池的经历。在这种情况下，太阳能电池正在为电池充电。在拔掉太阳能电池时，端子彼此接触。立即，整根电线变成了非常漂亮的烟雾云，笔直向上（并且非常均匀地）延伸到电线的整个长度。电线在地板上形成的每个回路也形成了完美的烟圈。
某些元件，例如电感器、变压器和某些电动机，绝不能连接到电池，因为一旦产生磁场，它们就会很快发生短路。
当电池因过度充电或过电流而过热时，电池中的水会分离成分子氧和氢。这些气体在相互存在的情况下具有剧烈的爆炸性，更不用说由于电流流动而已经升温了。排气的电池存在爆炸危险，尤其是在排气速度超过压力释放速度时。断开有噪音的电池并通风房间以散发气体。
- 以下哪一项是 12 伏蓄电池的安全隐患？
- A. 用手同时接触两个端子会导致触电
- B. 端子短路会导致烧伤、火灾或爆炸
- C. 电池产生的射频辐射
- D. 以上所有选项均正确
电压是无害的，但短路电流可能非常大。欧姆定律告诉我们，释放的热量与电流的平方成正比。每次电流加倍，功率输出就会乘以四。正确答案是 B。
- 电流流过人体如何造成健康危害？
- A. 使组织发热
- B. 扰乱细胞的电功能
- C. 导致非自主肌肉收缩
- D. 以上所有选项均正确
所有这些情况都可能发生。组织的欧姆加热和非自主肌肉收缩通常与电击损伤有关。由于细胞间的电位差，也会发生细胞损伤。正确答案是 D。
- 三线制交流电源插头中的绿色导线连接到什么？
- A. 中性线
- B. 火线
- C. 安全接地
- D. 白色导线
绿色是接地的专用颜色。切勿将其用于任何其他用途。接地是电流的回流路径，以防接线故障使电器通电，以便在电流足够大时断路器跳闸。正确答案是 C。
- 保险丝在电路中的作用是什么？
- A. 防止电源纹波损坏电路
- B. 在过载时切断电源
- C. 限制电流以防止触电
- D. 以上所有选项均正确
保险丝在应用上等同于断路器，因为它们可以防止过电流情况。它们可以防止火灾，而不是触电。正确答案是 B。
- 为什么用20安培的保险丝替换5安培的保险丝是不明智的？
- A. 较大的保险丝可能会更容易熔断，因为它额定电流更高
- B. 电源纹波会大大增加
- C. 过大的电流可能导致火灾
- D. 以上所有选项均正确
元器件、布线和规格都是针对5安培保险丝设计的。如果电流超过该值，就会产生过热，从而造成火灾隐患。在这种情况下，允许的电流是指定最大值的四倍，这意味着欧姆损耗将是原来的平方，散发的热量将增加十六倍。正确答案是C.
- 在您的工作站采取什么措施可以有效防止触电？
- A. 所有交流供电设备都使用三芯线和插头
- B. 将所有交流供电工作站设备连接到公共安全接地
- C. 使用由接地故障断路器保护的电路
- D. 以上所有选项均正确
接地故障断路器可以挽救生命。有传言说你仍然会感觉到电击，但它们会在造成伤害之前就断开。正确接地的设备确保外壳的电位与地电位为零伏。所有接地应相互连接，以防止接地之间存在电位差。正确答案是D.
- 在同轴电缆馈线中安装避雷装置时，应采取哪些预防措施？
- A. 为每个保护器配备一个并联旁路开关，以便在运行高功率时将其从电路中切换出去
- B. 在每个保护器的接地线上包含一个串联开关，以防止射频过载意外损坏保护器
- C. 保持每个保护器的接地线分开并连接到工作站接地
- D. 将所有保护器接地到一个公共板，该公共板又连接到外部接地
保持所有接地导体连接。雷击具有巨大的电压和电流。在大多数情况下，接地之间可能存在少量电压，但在雷击期间，这些电压可能会达到数千伏，这是一种火灾隐患。即使雷击不是直接的，接地线也可能充当天线并带电。保持接地连接。正确答案是D.
- 由120V交流电源电路供电的自建设备中始终应包含哪些安全设备？
- A. 与交流火线串联的保险丝或断路器
- B. 跨接在输入电源上的交流电压表
- C. 与交流电源串联的电感器
- D. 跨接在交流电源上的电容器
断路器会将过电流限制在较小的组件上，否则这些组件在失控故障期间可能会燃烧。正确答案是A.
- 传统的12伏蓄电池会带来什么样的危险？
- A. 它会释放臭氧，这对大气有害
- B. 由于高电压导致的触电危险
- C. 如果通风不畅，可能会积聚爆炸性气体
- D. 以上所有选项均正确
氢气和氧气都是从电池中的水中释放出来的。在加热的密闭容器中，两种气体都很危险。正确答案是C.
- 如果铅酸蓄电池充电或放电速度过快会发生什么情况？
- A. 电池可能会过热并释放易燃气体或爆炸
- B. 电压可能会反转
- C. 记忆效应会降低电池容量
- D. 以上所有选项均正确
过大的电流会使电池迅速升温。传递的电流也流过电池本身。正确答案是A.
- 电源关闭并断开连接后，可能存在什么样的危险？
- A. 静电可能会损坏接地系统
- B. 变压器内部的循环电流可能会造成损坏
- C. 如果取下盖子，保险丝可能会熔断
- D. 您可能会因大型电容器中储存的电荷而触电
有些组件在设备断开电源后很长时间内仍会储存能量。观察电容器上的额定电压，以了解电压是否处于您认为危险的水平。请记住，一些金属电容器周围可能有带电的罐体。通常这些都有塑料套，但它们也会脱落或消失。玻璃或箔电容器可能具有非常长的自放电时间。小心放电这些电容器，因为它们可以提供巨大的电流；始终使用电阻器进行放电。正确答案是D.