弱電工程該如何施工才安全?10大問題,助您檢視弱電工程品質!

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這是BXB EPS-C083 電源中繼器的內部,我們這次要講的就是關於這條PE黃綠線的故事。

本文稱保護接地protective earth為PE,以免與許多的GROUND (GND) 混淆。

繁體中文简体中文EnglishHome❯產業新知❯弱電工程該如何施工才安全?10大問題,助您檢視弱電工程品質!產業新知2020-11-03弱電工程是系統整合工程中,落地的最後一哩路。

雖說,弱電工程大大小小的系統整合天天在進行中,已經是很司空見慣的工程了。

但是,不時會傳出因施工不慎,造成工安意外的事情發生。

例如,前一陣子,台灣有兩人因遭受電擊而身亡或重度昏迷;中國大陸KTV電死人的新聞每隔一段時間也會出現,國外也曾經有樂團主唱被電死…等弱電施工的工安事件。

但是一直以來,媒體並非弱電工程專業,報導內容無法非常準確地分析問題,造成坊間對於這問題一知半解,不幸也一再發生。

BXB卡訊電子以多年經驗,利用幾篇媒體報導的案例,與各位分享並解析問題。

希望閱讀後的您,往後都能用電平安,讓弱電系統工程品質再升級!這是BXBEPS-C083電源中繼器的內部,我們這次要講的就是關於這條PE黃綠線的故事。

本文稱保護接地protectiveearth為PE,以免與許多的GROUND(GND)混淆。

具體分析新光三越南西店感電原因我們透過網路媒體的圖資研判,可得知主因在於沒做好保護接地,而且電源線外露造成櫃體感電。

我們可以看到中間下方,磁磚與專櫃間有一片金屬踢腳板,這個金屬片會與樓宇樓板進行鎖合,等於是一個接地電位面。

而接入櫃子的電源是只有黑白L+N的電源線,卻沒有PE保護接地,當電線穿進不銹鋼架,L+N線的線皮可能會被戳破而造成櫃體導電,此時如果碰觸櫃體,穿著膠鞋而不接觸到踢腳板的話,基本上是沒有問題;但如果一個肢體碰觸到地板的踢腳板,一手碰櫃體,就形成了導通路徑!而KTV觸電死亡案件也大多是近似這樣的狀況。

KTV桌子被固定在地面,有金屬螺絲,牆上有金屬裝飾,加以酒水造成潮濕。

如果肢體無意接觸到上述位置,有線麥克風外殼又跟音響設備連接,一旦音響設備有漏電,機殼帶電,就會順著這一路,經過人體,而使人感電!回到原來的話題,要讓這個櫃子安全,就是要讓接進來的是L+N+PE三蕊電源線,然後把PE與櫃體的金屬部位接通,讓PE形成一個最好的屏蔽層,一漏電就往PE去!這也是為甚麼我們的EPS-C083要把PE接到殼體,以便形成一個保護層,防止人體感電。

但是目前我們發現關於感電,有些問題點大家依然沒有弄得很清楚或觀念不正確,因此我們以下花一些篇幅來說明:問題1:靜電與感電該如何分辨?由於兩者都會讓人驚嚇,所以一般人無法清楚分別,茲整理如下: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,甚至休克死亡問題2:高壓電才會致死?這是絕對錯誤的!!感電意外最致命的是電流!如下表,只要流經人體的電流到達0.5A且持續3秒,路徑經過心臟,就有可能造成心室顫動,進而導致死亡。

這個電流的數值可從歐姆定律V=IR得到。

當人體潮濕,傳導良好,電阻R就降低,I就被放大了!所以台灣認可的安全低壓是24V,是因為此一電壓與人體電阻所造成的電流不至於致死。

一般人體的電阻在乾燥環境中時,大約在2KΩ~20MΩ範圍內;皮膚出汗時,約為lkΩ左右;皮膚有傷口時,約為800Ω左右。

人體觸電時,皮膚與帶電體的接觸面積越大,人體電阻越小!基於V=IR,24=Ix1000,I=24mA,所以還算安全。

但當電壓來到110V60Hz時,110mA就會有危險!圖表來源/張敏德,如何預防感電事故發生簡報問題3:如何讓人不感電呢?前面分析案例就提到,必須接PE到殼體,這是利用分流製造一條最優路徑,使其相較於人體這個不良導體來說,是更好的,可讓所有電流盡可能往那邊去,而不往人體來!所以在電路實踐連接上,就是AC電流的第三只腳,且必須優先於AC電源連接之前接地腳,因此必須長於電源腳或優先接觸。

我們可以看到英規插頭,接地腳又長又大,形成優於電源的接觸性能!BS1363英國電源連接器 (圖片來源/http://www.powercord9.com/)美規電源連接器 (圖片來源/http://www.audiocadabra.com/)IECC14電源連接器 (圖片來源/jiangfeng.en.alibaba.com)我們從上面三張圖來看,接地腳都長於LN兩個腳位,這個實踐在各種插頭上都有。

其中最巧妙的是歐規連接器。

我們可以看到歐洲的電源插頭,那裸露的鐵片就是「接地線」,居然大辣辣的外露,不怕一般人觸摸!是的,因為接地線就要等同於整個樓宇的等電位面,也就不存在電位差。

基於V=IR,V幾乎等於0,所以I極小,是相對安全的,就算是人體接觸也都是OK的!歐洲16A電源連接器(圖片來源/http://i01.i.aliimg.com/)問題4:人在甚麼時候會摸到電,而需要被保護呢?1)電器或帶電器具的外殼是金屬的,這部分在音響行業很常見,因為設備比較重,會用金屬殼收容,就算是機器粉體烤漆(絕緣),只要烤漆一刮傷就可能導致機殼是可導電的。

2)電器或帶電器具,外殼是塑膠材質,但是有接點裸露或混雜有電與水的工作場合。

問題5:高壓為何比較危險?回到我們前面談到的誤區 (盲點),由於V=IR,V電壓高時,人體R不變,I卻跟著放大。

高壓因為電壓高,對於絕緣體要求也就更高,絕緣係數低或爬電距離過短的絕緣體,就容易被擊穿。

這個可以從高壓電塔的絕緣子(Insulator) 來佐證,越高壓的電塔,絕緣子串越長,火車供電線的絕緣子數,就遠少於高壓電塔。

因此,我們應該修正觀念:在感電意外中,高壓如果處置不當,是相對容易感電,也容易受傷更嚴重的!高壓電塔的絕緣子串利用直升機清洗,以免表面灰塵降低絕緣系數(來源/自由時報)問題6:鳥站在高壓電線上為何沒有事?還是回到 V=IR 這個電學鐵律,由於鳥的體積小,所以兩腳跨的是同一條電線,距離又很近,所以兩腳間的電壓V=0,所以I也為0無電流,因此鳥不感電!這個在專業術語上,稱為跨步電壓,就是人員操作電器,兩個肢體間的電壓,要使其為0,從而使其安全,就不會感電!不過當動物肢體過長,就可能發生意外了!台灣鐵路管理局的路網,在2014年09月09日發生一隻松鼠在新竹被火車高壓電線給電死,並造成鐵路癱瘓。

分析原因就是松鼠肢體較長,同時碰觸高壓線與較低電壓的另一導體,從而感電而被電死。

問題7:電器的電線有些有接地,有些沒接地。

建築物也沒接地,那都折掉就好了?其實保護地線的存在應當用「買保險」的態度來看待:沒事最好,但是發生問題時,有做就多一層保險,因為意外的發生,都是多重疏忽!但是為何有些電器有接地,有些沒有呢?還是一個原則:殼體是否能保證絕緣,如果能保證絕緣,那就可以「將就」使用兩極插頭。

如果殼體無法保證絕緣、本身就是金屬製作或是水電共存環境,那就必須非常嚴肅思考,並做好保護接地或外殼絕緣。

加以建築物的設立,可能可以追溯到幾十年前,在經濟狀況不允許與法規未強制要求的狀況下,人們就會趨向低造價的建置使用,但也相對地不安全!在當下有條件時,務必使用有PE的電源接地系統。

至於保護接地的接地腳並不建議折斷,不建議的原因有兩個:1)避免AC電源的火線/水線插反2)避免喪失接地保護的機會問題8:老舊建築如何因應接地問題呢?有些人說,把地線接到牆上水電接線盒的螺絲上就可以了,這並不是最好的做法,因為我們無法保證那一點與整棟建築的接觸是良好的!換言之,不是良好的導電路徑也就無從保障你的安全。

最好的做法是:1)建築物應當建置保護接地2)抽換整棟的電線,更改為有PE接點3)隨時保護自己,把拖鞋穿好問題9:PE是由電力公司建置還是大樓建置的?我們之前提到,PE必須使其等同於大樓,所以PE能建置得離大樓很遠嗎?答案是否定的,因為遠就會有落差。

所以PE是在建築周邊埋下地網籠,使其完成與土壤的界接,屬於大樓自行建設的部分,而不是捨近求遠,到遠端去做接地。

接到電力公司去,成本高,效果又差。

關於電力系統的分類延伸閱讀請見http://en.wikipedia.org/wiki/Earthing_system問題10:視聽工程公司應該怎麼處理?在工程實務上要如何保護自己?由於是電源問題,還是要從電源源頭抓起:1)L、N、PE給視聽系統最好專線專用2)L與N不能隨意接反,務必確認。

最好的確認方式就是拿電錶交流擋,量測PE與N是否有電壓3)110/208V與220/380V跨相電源使用時務必確認機器端要做甚麼接地動作?1)確實接好電源PE2)電源地線入機殼要與無烤漆部位進行接地3)機櫃殼體應與PE點對接有關投影機,有些人應該遇過VGA接頭一插上就爆火花,會爆火花,代表兩端存在壓差。

因此,投影機跟吊架都必須接地,我們無法確保吊架透過膨脹螺絲(壁虎)與樓板就能完美的接地。

加上投影機吊裝時,安裝人員可能跨於鋁梯,手又碰觸吊架直桿,加上汗水,又觸碰VGA線,設備兩端的電位差就可能造成危險,而透過吊架接地、電源接地、信號源設備也接地的狀況下,能有效形成等電位面,保證了安裝人員兩手間沒有電壓差,也就不會感電!最後我們建議:頻繁打雷區,高單價設施應當施作突波吸收器!由於目前的「避雷針」是一種引導打雷下到地表,以免傷及建築物的做法,但是由於建物本身/鄰近建築物或避雷針的地網,對電源PE保護地的地網產生竄入,這便是「突波」,其原因是因為打雷瞬間能量大,系統無法消耗,便可能透過保護地而傷及設備。

因此,在容易打雷的PE點,必須施作此一保護設備,同時配合計數器做雷後點檢更換。

延伸閱讀 /http://www.suimau.com.tw/images/files/10543.pdf結語進行弱電工程中,應當對於電源的處置抱持著小心應用、妥善處理的心態來面對。

萬一造成傷害,對人員的安全及財產損失將帶來嚴重危害!不要因為心存僥倖或一味的降低成本而使用無接地的線纜,這是在犧牲您與每一位使用者的生命安全!#弱電工程 #弱電系統 #系統整合 #系統整合工程 #視聽工程 #電源保護 #保護接地YouMightAlsoLike簡述BXB廣播系統與防盜、緊急對講系統之整合2015-05-21PA系統,如何有效配置擴大機與喇叭?2021-08-10【弱電工程】小心出人命,弱電強電別再傻傻分不清楚!2021-01-13會議室裝了高檔喇叭,但效果還是不好,該怎麼辦!?2020-12-11Close請留下您的聯絡資訊,我們將盡快協助您作韌體更新姓名*使用單位*經銷商您的聯絡Email*您目前的韌體版本此產品韌體是「依其現狀」之方式提供,使用者使用此韌體或韌體更新時,應自行負擔全部風險。

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