我们公社于1971年春学习北京市延庆县的经验，利用电灯零线做有线广播线接小喇叭。在很短的时间内就完成了全公社的小喇叭入户工作，把毛主席、党中央的声音送到了贫下中农的炕头上，受到了他们的热烈欢迎。
但在使用中发现：把电力变压器的零线接地线断开后，当发生电力设备漏电、火线搭地等故障时，零线对地会产生危险电压，严重地危及人身安全，而且这个电压数值又到不了使击穿保险器击穿的程度，所以单加一个击穿保险器并不能彻底解决安全问题。同时这种故障也经常烧毁用户变压器。如不断开零线接地线，虽然危险小得多，但广播信号大部分经地线漏掉，喇叭声音小，用户变压器过热,扩音机负载过重。
我们电工组的同志们遵照毛主席的“努力办好广播，为全中国人民和全世界人民服务”的教导，在市、区广播部门的指导下，在公社党委的领导下，经过反复实践，试制成功了一种接地电抗器（即饱和扼流圈，以下简称电抗器）。经过两年多的使用，效果良好，能保证发生故障时零线对地电压不超过安全电压数值，也可阻止音频电流从地线漏掉。
一、工作原理
根据实际需要考虑，如果我们设计一个电抗器，使它在通过15～30安的工频（50赫）故障电流时铁心达到磁饱和，其阻抗将大大降低，这时电抗器上的电压降不超过15伏，那么电抗器的阻抗将为0.5～1欧，故障电流就可以顺利地通过这个电抗器入地（见图1）。这与不断开电力变压器零线接地线的情况相当。另一方面又使电抗器在电力和广播设备正常工作时不饱和，有较大阻抗，特别在通过音频电流时有大得多的阻抗，例如对20伏1000赫广播信号有150～200欧，那么音频功率损失将不太大（约2瓦），基本上相当于断开接地线。这就解决了电力线路要求零线接地和广播线路要求零线不接地的矛盾。
怎样才能使电抗器达到上述要求呢？
伟大领袖毛主席教导我们：“我们看事情必须要看它的实质，而把它的现象只看作入门的向导，一进了门就要抓住它的实质，这才是可靠的科学的分析方法”。
电抗器的直流电阻很小，可以忽略不计，阻抗中起主要作用的是感抗X\(_{L}\)，下面我们就对它进行分析。根据电工原理可知：
X\(_{L}\)=2πfL=0.8π\(^{2}\)fN2Sμl×10\(^{-}\)8(1)
式中：f是频率；N是线圈匝数；S是铁心截面积（厘米\(^{2}\));μ是铁心导磁系数;l是磁路长度（厘米)。
从（1）式可以看出X\(_{L}\)与f成正比，当f由50赫（工频）变为250赫～1000赫（音频）时，XL将变化5～20倍。这正符合我们对电抗器提出的对工频阻抗小、对音频阻抗大的要求。但是单靠f的变化提供的这种阻抗变化范围还不够大，不能满足要求。
进一步再看上式中，N、S、l三个数在电抗器制成后，对于工频与音频都是不变的，剩下的就是μ了。所以事情的实质就是μ能不能有一个大的变化范围，从而使X\(_{L}\)有一个大的变化范围，以满足我们的要求。实践说明这是可以实现的。图2所示是三种不同电工钢片的相对导磁系数μr(μ\(_{r}\)=μ/μ0,μ\(_{0}\)=1.25×10\(^{-}\)8亨／厘米, 是空气的导磁系数）与磁感强度B的关系曲线。从图2可看出，中间一条曲线所示是常用国产D4级电工钢片的μr曲线，其最小数值是几十，最大可达几千，变化达100多倍。如果我们采用这种铁心做电抗器，让它在通过工频故障电流时饱和，即μ\(_{r}\)小，而在正常工作电流时，μr尽量大。再加上频率变化的作用，就能制成适合我们需要的阻抗变化达数百倍的电抗器。
此外，为了保证在故障时零线对地电压不超过安全电压（电力部门规定在没有高度危险的建筑物中应为65伏),除了上面要求电抗器对工频电流的阻抗尽量小以外, 更重要的是电力变压器零线接地电阻要尽量小，起码要符合≤4欧，因为发生故障时，零线对地电压U\(_{0}\)是用下式计算的：
U\(_{0}\)＝UφR\(_{0}\)+Rd·R\(_{0}\)（2）
式中:R\(_{0}\)为电力变压器零线接地电阻，按规程R0≤4欧(串接电抗器后，R\(_{0}\)应包括电抗器的感抗XL，当X\(_{L}\)＜1欧时可忽略不计）。Rd是故障点接地电阻，视故障情况不同而异。一般可按电力设备保护接地电阻计算，即R\(_{d}\)=10欧； Uφ是相电压，220伏，用上式计算，U\(_{0}\)≈65伏，符合电力部门要求。
为了进一步降低故障时零线对地电压，以及防止零线断线等情况，可以加装一组重复接地电抗器（如图1），为了使它在零线断线时起作用，应尽量把它接在零干线的末端或分支线的中心。重复接地线的接地电阻应尽量小，一般应小于4欧，才有显著效果，最好充分利用电井管等接地。重复接地以后，R\(_{0}\)将是两组接地线的阻抗并联，一般小于2欧，因此U0 也下降到36伏以下。当然此时音频信号损失也有所增加。
二、设计简述
设计电抗器时，在满足音频阻抗要求的情况下，应尽量降低工频饱和电压，一般不超过15伏，否则太高了将使零线对地电压超过安全数值；但也不能太低，否则将使音频阻抗过低，对广播信号起旁路作用而影响广播。电抗器上的电压降由下式计算：
U=4.44fB\(_{m}\)SN×10\(^{－8}\)（3）
已知U≤15伏，f=50赫，当铁心选定后，关键就是选取适当的磁感强度B\(_{m}\)和N。Bm可以从所用铁心材料的磁化曲线（B～H）或相对导磁系数曲线（μ\(_{r}\)～B）选取。然后根据（3）式算出N。最后再将f换为音频，将U换为广播信号电压，验算所选Bm是否符合音频时的要求。
如果所选的B\(_{m}\)值太小，则电抗器饱和电压必然太大，不合要求；如果Bm选得过大，虽然饱和电压将够小，但长时间通过最大工频故障电流，由于铁心过饱和而过热，会烧毁线圈。根据图2曲线，如采用D\(_{4}\)级电工钢片时，可选取Bm=20000高斯。
计算实例1：利用现成的25瓦线间变压器的铁心（图3）来设计。这种铁心迭厚为3厘米，铁心净截面积将为
S=1.25×3×0.9≈3.4厘米\(^{2}\),
其中0.9是铁心迭片系数。
将S和给定的U、f的数值代入（3）式算出
N=\(\frac{15×10}{^{8}}\)4.44×250×20000×3.4≈100匝。
验算所设计的电抗器在音频时是否符合要求。因为用户小喇叭一般工作电压不高于20伏，取低音频频率为250赫，代入（3）式算出
B\(_{m}\)=\(\frac{20×10}{^{8}}\)4.44×250×3.4×100≈5300高斯。
从图2曲线看B\(_{m}\)=5300高斯时正是μr最高处，这时X\(_{L}\)也最大，故符合要求。
例2：利用12.5瓦线间变压器的现成铁心设计一个电抗器。铁心尺寸见图5。
计算方法同上，不再重复。
由（3）式可知，当B\(_{m}\)选定之后，只要保持N 与S的乘积不变，就可保证饱和电压不变。另一方面由（1）式可知:XL与N\(^{2}\)成正比。因此增加电抗器的匝数N同时适当减小铁心截面积S,就能在满足N×S不变的条件下仍能使X\(_{L}\)增加。这样就使电抗器对音频有足够大的阻抗而同时又满足工频故障时饱和电压不高的要求。所以当音频阻抗太低时就可如上述这样调整N和S；而当工频阻抗过高时可减少匝数同时增加铁心截面积。
但是要注意到：当匝数增加时铁心窗口就要相应加大，磁路长度l也就要加大；另外，铁心截面S减小漏磁将加大，从（1）式看这两个因素又使阻抗X\(_{L}\)降低，对音频不利。同时磁路l加长后磁阻增大，漏磁增大，饱和电压增加，对工频工作也不利。因此，设计时又要兼顾这些因素，窗口和磁路长度要尽可能小。此外，要选用μr初始值高且变化大和饱和早的铁心。上述计算只能提供初步试验的根据，还要配合下述测试，经过反复调整才能得到比较实用的电抗器。
三、制作与工艺要求
上述例1的电抗器可采用直径1.56～1.62毫米漆包线，每柱约绕100匝。两个线包绕法相同，第一线圈的头与第二线圈的尾相接，余两头相接，如图4。
上述例2的电抗器因为窗口太小，只得把中柱剪去(图5),两边柱各绕120匝左右（据试验计算出的125匝偏高）。所用导线及接法同例1。如自制铁心可按图6冲片。尽量采用优质电工钢片，如D4级，铁心迭片厚2.5厘米。采用例1所用漆包铜线绕96匝，分6层绕，每柱一个线包，两线包并联。
电抗器由于匝数少，散热条件好，其导线取总截面积4平方毫米的铜线即能满足30安热稳定的要求。采用任何漆包或纱包线均能满足匝间绝缘要求。层间绝缘采用一层青壳纸或黄蜡绸即可。对地绝缘用1毫米纸板一层。组装完浸漆烘干。外加防雨外壳，出线口加塑料管。（未完待续）(北京市朝阳区平房人民公社电工 赵宝实 陈永清)