弱电工程是系统集成工程中，落地的最后一哩路。虽说，弱电工程大大小小的系统集成天天在进行中，已经是很司空见惯的工程了。但是，不时会传出因施工不慎，造成工安意外的事情發生。例如，前一阵子，台湾有两人因遭受电击而身亡或重度昏迷；大陸KTV电死人的新闻每隔一段时间也会出现，国外也曾经有乐团主唱被电死…等弱电施工的工安事件。
但是一直以来，媒体并非弱电工程专业，报导内容无法非常准确地分析问题，造成坊间对于这问题一知半解，不幸也一再發生。BXB卡讯电子以多年经验，利用几篇媒体报导的案例，与各位分享并解析问题。希望阅读后的您，往后都能用电平安，让弱电系统工程质量再升级！
這是BXB EPS-C083 电源中继器的内部，我们这次要讲的就是关于这条PE黄绿线的故事。本文称保护接地protective earth为PE，以免与许多的GROUND (GND) 混淆。
具体分析新光三越百货南西店感电原因
我们透过网络媒体的图资研判，可得知主因在于没做好保护接地，而且电源线外露造成柜体感电。
我们可以看到中间下方，磁砖与专柜间有一片金属踢脚板，这个金属片会与楼宇楼板进行锁合，等于是一个接地电位面。而接入柜子的电源是只有黑白L+N的电源线，却没有PE保护接地，当电线穿进不锈钢架，L+N线的线皮可能会被戳破而造成柜体导电，此时如果碰触柜体，穿着胶鞋而不接触到踢脚板的话，基本上是没有问题；但如果一个肢体碰触到地板的踢脚板，一手碰柜体，就形成了导通路径！
而KTV触电死亡案件也大多是近似这样的状况。KTV桌子被固定在地面，有金属螺丝，牆上有金属装饰，加以酒水造成潮湿。如果肢体无意接触到上述位置，有线麦克风外壳又跟音响设备连接，一旦音响设备有漏电，机壳带电，就会顺着这一路，经过人体，而使人感电！
回到原来的话题，要让这个柜子安全，就是要让接进来的是L+N+PE三蕊电源线，然后把PE与柜体的金属部位接通，让PE形成一个最好的屏蔽层，一漏电就往PE去！这也是为甚麽我们的EPS-C083要把PE接到壳体，以便形成一个保护层，防止人体感电。
但是目前我们發现关于感电，有些问题点大家依然没有弄得很清楚或观念不正确，因此我们以下花一些篇幅来说明：
问题1：静电与感电该如何分辨？
由于两者都会让人惊吓，所以一般人无法清楚分别，兹整理如下：
電擊類型 | 發生原因 | 發生時間長度 | 意外傷害 |
靜電 | 物體因為磨擦產生電荷，一定時間後電荷累積到一定程度，接觸當下以靜電形式釋放 | 瞬間，但會因環境因素在一段時間後重複發生 | 人接觸有痛感，可能對於電路板有ESD問題 |
感電 (電擊) | 設備或電路的電源產生破損，導體外露人體接觸時，與另一導體接觸，進而形成路徑 | 路徑存在會持續發生；路徑或分流路徑改變，則會消失或增長 | 人接觸有痛感，甚至休克死亡 |
问题2：高压电才会致死？
这是绝对错误的！！感电意外最致命的是电流！
如下表，只要流经人体的电流到达0.5A且持续3秒，路径经过心脏，就有可能造成心室颤动，进而导致死亡。这个电流的数值可从欧姆定律V=IR得到。当人体潮湿，传导良好，电阻R就降低，I 就被放大了！所以台湾认可的安全低压是24V，是因为此一电压与人体电阻所造成的电流不至于致死。一般人体的电阻在乾燥环境中时，大约在2KΩ~20MΩ范围内；皮肤出汗时，约为lkΩ左右；皮肤有伤口时，约为800Ω左右。人体触电时，皮肤与带电体的接触面积越大，人体电阻越小！基于V=IR，24=I x 1000 ，I = 24mA，所以还算安全。但当电压来到110V 60Hz时，110mA 就会有危险！
图表来源 / 张敏德，如何预防感电事故發生简报
问题3：如何让人不感电呢？
前面分析案例就提到，必须接PE到壳体，这是利用分流製造一条最优路径，使其相较于人体这个不良导体来说，是更好的，可让所有电流尽可能往那边去，而不往人体来！所以在电路实践连接上，就是AC电流的第三只脚，且必须优先于AC电源连接之前接地脚，因此必须长于电源脚或优先接触。我们可以看到英规插口，接地脚又长又大，形成优于电源的接触性能！
BS1363 英国电源连接器 (图片来源/ http://www.powercord9.com/)
美规电源连接器 (图片来源/ http://www.audiocadabra.com/)
IEC C14电源连接器 (图片来源/ jiangfeng.en.alibaba.com)
我们从上面三张图来看，接地脚都长于LN两个脚位，这个实践在各种插口上都有。其中最巧妙的是欧规连接器。我们可以看到欧洲的电源插口，那裸露的铁片就是「接地线」，居然大辣辣的外露，不怕一般人触摸！是的，因为接地线就要等同于整个楼宇的等电位面，也就不存在电位差。基于V=IR，V几乎等于0，所以 I 极小，是相对安全的，就算是人体接触也都是OK的！
欧洲16A电源连接器 (图片来源/ http://i01.i.aliimg.com/)
问题4：人在甚麽时候会摸到电，而需要被保护呢？
1) 电器或带电器具的外壳是金属的，这部分在音响行业很常见，因为设备比较重，会用金属壳收容，就算是机器粉体烤漆 (绝缘)，只要烤漆一刮伤就可能导致机壳是可导电的。
2) 电器或带电器具，外壳是塑料，但是有接点裸露或溷杂有电与水的工作场合。
问题5：高压为何比较危险？
回到我们前面谈到的误区 (盲点)，由於V=IR，V电压高时，人体R不变，I 却跟着放大。高压因为电压高，对于绝缘体要求也就更高，绝缘係数低或爬电距离过短的绝缘体，就容易被击穿。这个可以从高压电塔的碍子 (Insulator ) 来佐证，越高压的电塔，碍子串越长，火车供电线的碍子数，就远少于高压电塔。因此，我们应该修正观念：在感电意外中，高压如果处置不当，是相对容易感电，也容易受伤更严重的！
高压电塔的碍子串利用直升机清洗，以免表面灰尘降低绝缘系数 (來源/ 自由时报)
問題6：鳥站在高壓電線上為何沒有事？
还是回到 V=IR 这个电学铁律， 由于鸟的体积小，所以两脚跨的是同一条电线，距离又很近，所以两脚间的电压V=0，所以 I 也为0无电流，因此鸟不感电！ 这个在专业术语上，称为跨步电压，就是人员操作电器，两个肢体间的电压，要使其为0，从而使其安全，就不会感电！不过当动物肢体过长，就可能發生意外了！ 台湾铁路管理局的路网，在2014年09月09日發生一隻松鼠在新竹被火车高压电线给电死，并造成铁路瘫痪。分析原因就是松鼠肢体较长，同时碰触高压线与较低电压的另一导体，从而感电而被电死。
问题7：电器的电线有些有接地，有些没接地。楼宇也没接地，那都折掉就好了？
其实保护地线的存在应当用 「买保险」的态度来看待：没事最好，但是發生问题时，有做就多一层保险，因为意外的發生，都是多重疏忽！ 但是为何有些电器有接地，有些没有呢？
还是一个原则：壳体是否能保证绝缘，如果能保证绝缘，那就可以「将就」使用两极插口。如果壳体无法保证绝缘、本身就是金属製作或是水电共存环境，那就必须非常严肃思考，并做好保护接地或外壳绝缘。加以楼宇的设立，可能可以追溯到几十年前，在经济状况不允许与法规未强制要求的状况下，人们就会趋向低造价的建置使用，但也相对地不安全！在当下有条件时，务必使用有PE的电源接地系统。至于保护接地的接地脚并不建议折断，不建议的原因有两个：
1) 避免AC电源的火线 / 水线插反
2) 避免丧失接地保护的机会
问题8：老旧建筑如何因应接地问题呢？
有些人说，把地线接到牆上水电接线盒的螺丝上就可以了 ，这并不是最好的做法，因为我们无法保证那一点与整栋楼宇的接触是良好的！换言之，不是良好的导电路径也就无从保障你的安全。 最好的做法是：
1) 楼宇应当建置保护接地
2) 抽换整栋的电线，更改为有PE接点
3) 随时保护自己，把拖鞋穿好
问题9：PE是由电力公司建置还是楼宇建置的？
我们之前提到，PE必须使其等同于楼宇，所以PE能建置得离楼宇很远吗？答案是否定的，因为远就会有落差。所以PE是在建筑周边埋下地网笼，使其完成与土壤的界接，属于楼宇自行建设的部分，而不是捨近求远，到远程去做接地。接到电力公司去，成本高，效果又差。
关于电力系统的分类延伸阅读请见 http：//en.wikipedia.org/wiki/Earthing_system
问题10：视听工程公司应该怎麽处理？在工程实务上要如何保护自己？
由于是电源问题，还是要从电源源头抓起：
1) L、N、PE 給视听系统最好专线专用
2) L与N不能随意接反，务必确认。最好的确认方式就是拿电錶交流挡，量测PE与N是否有电压
3) 110/208V与220/380V跨相电源使用时务必确认
机器端要做甚麽接地动作？
1) 确实接好电源PE
2) 电源地线入机壳要与无烤漆部位进行接地
3) 机柜壳体应与PE点对接
有关投影机，有些人应该遇过VGA接口一插上就爆火花，會爆火花，代表两端存在压差。因此，投影机跟吊架都必须接地，我们无法确保吊架透过膨胀螺丝 (壁虎) 与楼板就能完美的接地。加上投影机吊装时，安装人员可能跨于铝梯，手又碰触吊架直杆，加上汗水，又触碰VGA线，设备两端的电位差就可能造成危险，而透过吊架接地、电源接地、信号源设备也接地的状况下，能有效形成等电位面，保证了安装人员两手间没有电压差，也就不会感电！
最后我们建议：频繁落雷区，高单价设施应当施作突波吸收器！
由于目前的「避雷针」是一种引导落雷下到地表，以免伤及建筑物的做法，但是由于建物本身 / 邻近建筑物或避雷针的地网，对电源PE保护地的地网产生窜入，这便是「突波」，其原因是因为落雷瞬间能量大，系统无法消耗，便可能透过保护地而伤及设备。因此，在容易落雷的PE点，必须施作此一保护设备，同时配合计数器做雷后点检更换。
延伸阅读 / http：//www.suimau.com.tw/images/files/10543.pdf
结语
进行弱电工程中，应当对于电源的处置抱持着小心应用、妥善处理的心态来面对。万一造成伤害，对人员的安全及财产损失将带来严重危害！不要因为心存侥倖或一味的降低成本而使用无接地的线缆，这是在牺牲您与每一位使用者的生命安全！
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