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中線和地線互相接錯(cuò),危害超乎想象?

發(fā)布時(shí)間:2013-03-21 責(zé)任編輯:Lynnjiao

【導(dǎo)讀】一般人只知道電源線中的火線是帶電的,而對(duì)中線和地線的性質(zhì)并不十分清楚,往往很容易把中線和地線互相接錯(cuò),甚至有人故意接錯(cuò),這樣會(huì)做帶來(lái)非常大的隱患和危害。

LCD 平板電視機(jī)與電網(wǎng)正確連接時(shí)的工作原理圖
圖1:LCD 平板電視機(jī)與電網(wǎng)正確連接時(shí)的工作原理圖

我們舉一個(gè)電視機(jī)為例,圖1是一個(gè)LCD 平板電視機(jī)與電網(wǎng)正確連接時(shí)的工作原理圖。正常工作的時(shí)候,三相發(fā)電機(jī)(或三相變壓器)中的某一相220 伏交流電壓通過(guò)火線(L)和中線(N)對(duì)LCD 電視機(jī)進(jìn)行供電。為了防雷,在發(fā)電機(jī)的一端,中線(N)一般都要與大地連接,由于火線(L)與中線(N)一般都是平行排列,當(dāng)打雷時(shí),雷電會(huì)同時(shí)打到火線和中線上,由于中線接地,它會(huì)把雷電的大部分能量吸收引入地球,僅有少部分能量最后轉(zhuǎn)成差模信號(hào)與輸送電壓混合在一起被傳送到用戶端。

火線(L)進(jìn)入家庭后一般都用紅色導(dǎo)線來(lái)表示,中線(N)一般用藍(lán)線表示。為了用電安全,在用電的一端,即每個(gè)家庭中還要自己安裝一條地線(G),這條地線屬于防護(hù)地線,用于與電器設(shè)備外殼連接。其作用是讓設(shè)備外殼的電位與地球相同,避免設(shè)備絕緣不良時(shí),機(jī)殼帶電,人體觸摸到機(jī)殼時(shí)觸電。地線(G)一般用綠黃顏色相間導(dǎo)線或黑線表示。在正常情況下,地線與中線的電位相同是相同的,其電位均為0。真正的地線是不允許用來(lái)傳送功率的,因?yàn)榇蟮赜须娮?,?dāng)電流流過(guò)電阻時(shí)會(huì)損耗功率,另外大地也不是一個(gè)純電阻,它同時(shí)具有電容、電解、電阻和整流二極管等眾多性質(zhì),因此它的阻抗一般都是隨著電流增大而增大的。
另外,圖1中,LCD 平板電視機(jī)外殼接地的另一個(gè)主要用途是防止電磁干擾(EMI),這個(gè)用途,一般電視用戶是不清楚的。

目前,中國(guó)大部分農(nóng)村或小城鎮(zhèn)家庭基本上都是采用雙線供電,他們根本就沒(méi)有安裝避雷地線或防護(hù)地線的概念,因此,很多公司的LCD 平板電視機(jī)采用三芯插頭供電,這對(duì)于他們來(lái)說(shuō)基本沒(méi)有用處。

在一些小縣城,部分居民已慢慢開(kāi)始知道有地線的概念,但在家庭電源插頭座安裝的時(shí)候,一般人只知道電源線中的火線是帶電的,而對(duì)中線和地線的性質(zhì)并不十分清楚;因?yàn)椋麄冇秒姽P很容易就可以把火線檢測(cè)出來(lái),而對(duì)另外兩條電線,他們無(wú)法識(shí)別。因此,中線和地線互相接錯(cuò)時(shí)有發(fā)生。

中線和地線互相接錯(cuò)對(duì)于小電器以及孤立電器來(lái)說(shuō)是不容易覺(jué)察的。有些人為了偷電,還故意不接中線讓電表不轉(zhuǎn)。但如果中線和地線互相接錯(cuò),對(duì)于使用三芯電源插頭的LCD 平板電視機(jī)將產(chǎn)生非常大的危害或隱患。

當(dāng)中線和地線互相接錯(cuò)時(shí),相當(dāng)于圖1中電視機(jī)的三芯插頭、座的2 號(hào)線與3 號(hào)線互相交換了位置。圖2就是電網(wǎng)輸電線的中線和地線互相接錯(cuò)時(shí),會(huì)引起三芯電源插頭的LCD 平板電視機(jī)發(fā)生起火故障的工作原理圖。

中線和地線互相接錯(cuò)時(shí)會(huì)發(fā)生起火故障的工作原理圖
圖2:中線和地線互相接錯(cuò)時(shí)會(huì)發(fā)生起火故障的工作原理圖

在圖2中,當(dāng)電源開(kāi)關(guān)合上的時(shí)候(很多用戶長(zhǎng)年都不關(guān)電視機(jī)),220 伏交流電(電流I)將通過(guò)火線(L)經(jīng)電源開(kāi)關(guān)的1 腳,向開(kāi)關(guān)電源供電。給開(kāi)關(guān)電源供電的另一端相當(dāng)于電流流出,流出的電流為I1,即電流I1 是從電源開(kāi)關(guān)的2 腳流出來(lái)的。

但電流I1 沒(méi)有按圖1中的正常路線直接經(jīng)中線返回發(fā)電機(jī),而是經(jīng)地線1 流入大地,然后電流I1 在大地中被分成兩路I2 和I5 ,I5 直接通過(guò)大地5 返回發(fā)電機(jī);而I2 則通過(guò)大地與電視機(jī)的其它地線2 (比如有線電視信號(hào)線或與電視機(jī)連接的其它設(shè)備連線)流回到電視機(jī)的外殼一端,I2 電流經(jīng)過(guò)有線電視信號(hào)線接口(僅舉其中之一)后變?yōu)殡娏鱅3;I3 再經(jīng)電視機(jī)內(nèi)的地線3 以及電視機(jī)的三芯插頭3 號(hào)線接頭,從三芯插頭3 號(hào)線接頭流出,流出電流變成I4,電流I4 再經(jīng)中線4 流回發(fā)電機(jī)。

在圖2中,由于大地5 的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大地2 的距離,即大地5 的回路電阻大于大地2 的回路電阻,因此電流I2 將大于I5;電流I2 將通過(guò)有線電視信號(hào)線與電視機(jī)高頻頭插口構(gòu)成電源供電的主要回路。當(dāng)電流I2 通過(guò)高頻頭插口時(shí),因接頭處接觸電阻比較大將會(huì)引起發(fā)熱,或者當(dāng)接頭處接觸不良時(shí)將引起打火燃燒。

圖3就是因中線和地線互相接錯(cuò),當(dāng)電視機(jī)的高頻頭插座與有線電視信號(hào)線插頭接觸不良時(shí),產(chǎn)生打火的情況。

中線和地線互相接錯(cuò),產(chǎn)生打火的情況
圖3:中線和地線互相接錯(cuò),產(chǎn)生打火的情況

除了有線電視信號(hào)線可能會(huì)引起打火燃燒外,其它與大地有連接的設(shè)備(圖2 中未畫出),如PC電腦的RGB 信號(hào)線(電腦顯示器信號(hào)線),只要與電視機(jī)有連接,均會(huì)引起打火燃燒。
實(shí)際上很多公司的LCD 平板電視機(jī)外接信號(hào)線接口的地線,都不是直接接到電視外殼的金屬板上,如高頻頭、AV 端口、RGB 接口等,都是先經(jīng)過(guò)接頭與PCB 板的銅皮連接,然后再用引線或螺釘使PCB 板的銅皮與電視外殼進(jìn)行電器接觸。因此,所有與PCB 板銅皮連接的連線以及接觸點(diǎn)都有可能因接觸不良或電流密度過(guò)大造成起火,圖3 這種起火情況只是眾多起火現(xiàn)象中的之一。

另外,因中線和地線互相接錯(cuò),引起電子設(shè)備打火的情況,并不只限于LCD 平板電視機(jī),只是LCD 平板電視機(jī)這種起火情況比較普遍。如果同一棟大樓有多個(gè)用戶同時(shí)把中線和地線互相接錯(cuò),這種情況最嚴(yán)重,它相當(dāng)于多臺(tái)電子設(shè)備的機(jī)內(nèi)地線互相串、并聯(lián)作為交流電源輸入端,再通過(guò)大地與發(fā)電機(jī)或變壓器的中線連接,誰(shuí)家電子設(shè)備的機(jī)內(nèi)地線接觸不良或?qū)Ь€的截面積過(guò)小,就首先過(guò)載起火。

很多大樓起火都是由于中線和地線互相接錯(cuò)引起的,所以這種情況應(yīng)該特別注意。也有人故意把地線當(dāng)成中線用的,這種偷電行為應(yīng)該嚴(yán)懲。

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