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我整理了家裡的電路佈線,並做了接地

原來把家裡的插座改成三孔插座是這樣樸實無華的事。
我整理了家裡的電路佈線,並做了接地

最近因為在玩音響,碰到接地的需求,但是租屋處牆上的電源插座用三用電錶量起來,地線孔不知為何接火線孔跟中性線孔都有大概30到50V的電壓。照理說,地線本身的電壓應該是0V,而中性線也應該在0V附近,火線則是110V左右,列表如下:

插座交流電壓(Vrms)
火線(L) 中性線(N、水線) 地線(G、PE)
110 0 0

也就是說,火線接地線應該是110V,中性線接地線應該是0V才對,但我家的地線接兩者都有40V上下。

上網查了一下,也沒看到什麼類似的情況,只找到兩種解釋:一是感應電壓,二是平衡式電源供應器。資料越查越頭痛,畢竟我對電的瞭解不多,而網路上的資料又多是在論壇裡面,用一種討論/爭執的形式出現,常常要翻很多頁才能找到有用的資訊,或者確認哪些說法是比較正確的。

神奇的是,我的穩壓器在沒有插接地孔的情況下,三用電錶量起來在地線孔跟另外兩孔之間也都有40V左右的電壓,所以我就想說這應該是正常的情況吧,雖然不知道為什麼。

後來終於找到空檔,我就開了家裡的配電箱,去看看到底這個公寓到底有沒有接地線。以下是我學到的一些知識:

  • 接地的用途是將意外的電流導到地面。
  • 接地主要有兩種:系統接地跟設備接地。
  • 系統接地的「系統」指的是台電的整個電路系統,也就是用來確保從台電送入戶的電壓穩定,減少被雷擊或動物誤觸等突發狀況影響。
  • 設備接地的「設備」指的是家中的電器,主要是避免雷擊或短路等意外造成人員觸電的危險。
  • 中性線是系統接地,地線是設備接地。
  • 系統接地線路跟設備接地線路必須在某個地方接在一起,這叫做設備搭接。這是為了防範設備接地的線路故障,也就是當設備接地自己壞掉而沒辦法將意外電流導到地面時,還可以流到中性線的系統接地去。

這些都寫在法律裡面,有興趣的話可以自己去看看。

簡單來說,系統接地完全是台電負責的,用來讓中性線維持在0V,所以我們用戶只需要注意中性線在0V附近就可以了。我們比較需要注意的是設備接地的部分,因為設備接地大部分是在入戶之後的事,而入戶之後就不干台電的事了。

設備接地的方法

設備接地的原則很簡單,就是在一戶之內頂多只能有一個地線跟中性線搭接的點,而這一點必須要在配電箱內。這就是所謂的設備與系統共同接地。(請再跟職業水電進行確認,我只是整理網路資料。)

另外要為地線做獨立的設備接地的話,最有效且安全的方式就是在地上打銅棒,或者連接到大樓鋼筋之類的。像是連接到水管或者鋁窗之類的都不那麼安全,因為如果有人在洗澡或者正在摸鋁窗的話還是會電到他們。

那如果沒有辦法打銅棒的話怎麼辦?還可以把二孔插座換成三孔的嗎?

當然可以,因為所有的住宅單位都一定會有中性線,而前面有提到設備與系統共同接地,就代表每一戶都一定可以拉地線,只要在配電箱裡面把地線接到中性線(鎖到中性線銅排或地線銅排再與中性線銅排搭接)就可以了。

所以說那些插座沒有地線孔的住戶,其實只是水電在拉線的時候沒有從配電箱拉地線而已。想「升級」成三孔插座的話,就從配電箱多拉一條地線到插座就可以了。

要注意的是,不可以直接在插座處短接地線跟中性線,否則還是會有危險。具體為什麼我不知道,但總之地線跟中性線在一戶內只能在配電箱裡短接就是了。

或者,我的情況⋯⋯

我打開配電箱跟插座之後發現家裡其實只有一個迴路有拉地線,是給冷氣的220V迴路。重點是這條地線還沒有接給冷氣,就只是露出一個頭在那邊,完全沒有用到。

好吧,我想,那我是不是可以從這條地線再接出支線給其它插座用?要從配電箱拉地線出來好像不是我一個普通人可以做得到的事(其實只是自己懶,要走暗管感覺超麻煩)。

本來我已經要去買單心線回來接那條地線的線頭了,但我卻突然想起,家裡有個插座明明沒有接到地線,只是接到插座鐵盒而已,卻好像有接地的效果,三用電錶量起來火線孔跟地線孔之間是正確的110V。所以我就在想,會不會家裡的插座鐵盒其實是有接地的?我也不知道在哪邊看到,這些鐵盒之間可能是有線路相連的,所以我就用三用電錶跟延長線去量兩個不同插座鐵盒之間的電阻,結果果然電阻極低,是有接地而且還相連的!

結果螺絲就有接地了。
結果螺絲就有接地了。

搞了半天,這個公寓的設備接地其實做超好的,是個完整的接地迴路,並且有連回配電箱的中性線銅排。只是不知道為什麼,插座上的地線孔沒有被接到這個迴路而已⋯⋯

所以我就去路口五金行買了短短的單心線跟Y字壓接頭,回去把插座上的地線孔短接到插座鐵盒的螺絲上。

一邊插進背面的地線孔,一邊穿出螺絲孔。
一邊插進背面的地線孔,一邊穿出螺絲孔。
壓接上Y字接頭後,就可以直接用螺絲鎖到鐵盒上固定了。
壓接上Y字接頭後,就可以直接用螺絲鎖到鐵盒上固定了。

登愣!現在我家是個有完善接地機制的地方了。

TL; DR

就⋯⋯要在家裡做接地、把二孔插座改成三孔插座其實很簡單。如果家裡是三線入戶(沒有地線入戶)的話:

  1. 用電錶量鐵盒跟火線之間是否有110V。
  2. 如果有110V的話,確認鐵盒跟中性線之間電阻是否相當低(是否在配電箱處相連)。
  3. 如果有相連的話,那鐵盒就是地線迴路,直接把鐵盒跟地線孔短接就好。
  4. 除此之外,就得從配電箱中性線銅排多拉一條單心線(注意線材直徑,法規也有規定)到插座的地線孔當地線。
  5. (可選)在家旁邊打一根銅棒(好像要150還是180公分深)當額外的獨立接地端。

這樣就可以了。不用在那邊接鋁窗水管或中性線孔之類有的沒的,這是我查到最合法規的做法,而且並不會比較麻煩。

不過要注意的是,以上是三線入戶的做法。如果是四線入戶(原本就有地線入戶)的情況,那戶內就完全不可以短接地線跟中性線,連配電箱裡都不行。這時直接把設備接地迴路接到地線銅排即可。

所以其實家裡沒有接地,完全只是最後一呎路沒做到,功虧一簣而已。台電一直到你的配電箱的接地其實都做得好好的,而在我的情況是連水電都把戶內接地迴路做好,但就是最後一條幾十或幾百公分的接地線沒拉好而已。至於為什麼水電一開始不把地線拉好,大概是因為削價競爭加上對安全不夠重視等種種原因吧。

(我這次還發現我家有個插座的中性線跟火線接反,真的是無奈⋯⋯)