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。
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=I x 1000 ，I = 24mA，所以還算安全。但當電壓來到110V 60Hz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/)
IEC C14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PE
2) 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！
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