作者：實作派
大家或多或少一定有「觸電」的經驗，這次阿信助教要來告訴大家觸電發生的原因，以及要如何預防，希望別再有人觸電。
一般家裡常見到的三孔插座，短孔是 110 V 火線，長孔是 0 V 中性線，圓孔則是 0 V 地線。至於中性線與地線的差別，請參考【實作實驗室】中性線不是地線！別再誤會搞錯了，這次我還拍了影片來助陣。
火線與中性線 — 容易理解的觸電
觸電最根本的原因，就是人體橫跨在火線 110 V 與中性線 0 V 之間，被當成負載。如下圖，一手摸火線、一手摸中性線，電流從火線進來，大量電流直接穿過人體，最後再從中性線回到電源，不死也半條命，這個原理大家應該都不陌生。
你一定有看到我畫了一個木板給老兄站著，因為我要讓問題單純化，至於把木板拿掉的情況，我把它列為第三種情況，後面會ㄏ為大家說明。
直接觸碰火線與中性線會觸電（圖片來源：實作派）
火線與地線 — 似懂非懂的觸電
第二種情況，如下圖直接觸碰火線與地線，下場也是很淒慘，雖然說地線是漏電的安全措施，但地線不是拿來這樣用的，那地線要怎麼用？我在後面也會說明。
觸碰火線與地線會導致觸電（圖片來源：實作派）
以上圖來說，黃色的電流會沿著火線經過人體，從插座的地線回去。由於地線與中性線在電源端是相接的，所以電流最後還是會從中性線回到電源，因為一般人對於地線了解有限，所以我形容這是似懂非懂的觸電。
火線與大地 — 莫名其妙的觸電
第三種情況就是赤腳站在大地摸火線，如下圖，這時電流會穿過人體進入大地，由於電源端的中性線也有接地，因此穿過大地的電流會從電源端的地線回到中性線，形成電流迴路。
赤腳站大地摸火線會觸電（圖片來源：實作派）
可能有人會問，電流進入大地之後是怎麼找到路回到電源端？其實它不用找，因為電源端只要能從大地抽出與火線相等的電流就可以了，宏觀看來，就好像大地是一根導線一樣，至於回收的電流是不是當初送出去的電流，並不重要。
由於赤腳的情況大多發生在住家，因此如果家用電器發生漏電，地板又是洗石子地或水泥地，就會被電到。
以上就是觸電的基本原理，所有的觸電都不出這三種情況。
別忽略風險！安全第一
可能有人會覺得前面這幾個例子很瞎，怎麼有人會觸碰到火線？是頭殼壞掉嗎？確實，沒有人會去摸火線，但如果是在電線裸露的場合， 例如安裝插座、電燈時，就很容易不小心碰到火線，所以不是人故意去摸電線，而是不小心就可能摸到，因此施工一定要謹慎。
（圖片來源：實作派）
尤其安裝作業久了，心防容易鬆懈，為了貪圖一時方便，就容易出事。例如我曾遇過抽水馬達要送修幾天，因此師傅需要先把馬達的電源線移除，但留下來的電源線卻沒有用膠帶纒起來，理由是開關箱的斷路器是 OFF 的。
聽起來很有道理，但他怎麼能把自己責任該做的防火牆，推給前一個防火牆，這樣原本有 2 道防護，就變成只有一道防護，我想他可能認為大樓的蓄水池不會有人進進出出，所以做出這種藝高人膽大的決定。
不巧的是當時正逢大樓的揚水系統不穩定，故障時剛好會有人進出蓄水池做手動啟動，而他所留下來的裸線剛好就在開關箱旁邊，如果有人誤把抽水馬達開關當作揚水系統開關 Turn ON，就非常容易觸電。當時我馬上請他用膠帶把裸線包起來，即便無熔絲開關已經 OFF，這樣做能降低風險。。
千萬別高估自己承受風險的能力，電到自己最後總是家人受害，電到別人除了是無止盡的訴訟外，最後一樣也是家人受害。俗話說，淹死的大部分是會游泳的，就是這個道理，所以一定要有風險概念，施工記得穿鞋子、長褲與長袖，電線該包起來的就包起來。
漏電
關於摸火線這種事情，雖然平常不會這麼容易發生，但另外有一種情況會讓你在不知情的狀況下摸到火線，稱為「漏電」。所謂「漏電」就是電器內的電源電路不小心與金屬機殼觸碰，造成「機殼帶電」的現象。
如下圖，電路板與金屬外殼如果距離過近，配上日積月累的灰塵與水氣，就會讓金屬外殼帶電。別小看灰塵，我遇過累積大約 0.5 cm 厚的灰塵；另外受擠壓的電線，總有一天塑膠外皮會被搓掉，裡面的裸線會露出，直接與金屬外殼接觸；再來是電源模組安裝時，沒把電線整理好，留了一點點銅絲在外面晃，如果碰到金屬外殼（例如展示架），就會觸電。
（圖片來源：實作派）
漏電不見得會觸電
新聞上曾經看到的路燈觸電、百貨專櫃觸電、體育館的座位觸電等，都是漏電造成的，但妙的是並不是每個人都會被電到，為什麼呢？讓我來好好說明一下。
出個題目考考大家，如下圖，這位老兄摸到漏電的電器外殼是否會馬上觸電？
那可不一定！如果他赤腳踩在水泥地或泥土地上，他摸下去的那一瞬間確實電流馬上會通過人體，如下圖所示，這時他眼前絕對會閃過人生跑馬燈，非死即傷。
（圖片來源：實作派）
因為泥土地在與人體接觸面很大的情況下，其實是可以當作電阻導電的。雖然它還稱不上導體，但赤腳在大地上摸到漏電裝置，是絕對會觸電的。
但有一種情況它不會觸電。就是當他有穿鞋子時，由於現在的鞋底幾乎都是橡膠做的，所以不會通電流，就不會觸電。
這就造成有些人會觸電，有些人不會觸電的情況，也是漏電難以察覺的主要原因，因為前面一堆人都有穿鞋，大家摸到都沒事，所以漏電沒有被發現，偏偏剛好這位老兄只因腳癢脫鞋抓抓腳，就觸電了。
再來有些情況是穿鞋也沒用，因為有些人雖然有穿鞋，但他穿著短褲扶著漏電裝置跪下來找東西，導致雖然電流無法從腳流出去，卻是從膝蓋出去，結果論來說最後也是觸電。
為了避免這種情況發生，所有具金屬外殼的電器都要接地，目的就是要讓下圖的漏電流透過地線流到大地，不要流過人體。
（圖片來源：實作派）
你可能會問，電流又不長眼，它哪裡知道誰是地線，誰是人體？其實這就是自然現象，和水往低處流、柿子挑軟的是一樣的意思，電流會找電阻低的地方竄。
我把上面的場景圖換成等效電路圖大家可能就比較清楚。如下圖，左邊的線是電源 110 V、右邊的線是電器金屬外殼 Metal housing、下方是大地 Ground。
（圖片來源：實作派）
原先電源 110 V 與金屬外殼是沒有接觸的，也就是上圖虛線圈起來的地方是空的，這是斷路的意思，但由於可能雜物掉進機殼內，例如螺絲釘、灰塵、老鼠等掉在裡面，讓電源與金屬外殼有接觸管道出現，也就是虛線圈起來的地方短路了，如此一來電路右方的機殼就會帶電壓。
如果此時機殼有做接地，由於接地電阻很小，我先假設是 10 ohm，相較於人體 10 K ohm 的電阻小非常多，因此絕大部分的電流會通過接地路徑。注意！我是說絕大部分的電流，不是說全部，因為接地電阻畢竟不是 0 ohm，這就表示仍會有微小的電流經過人體，只要低於人可以感知的範圍，就不算觸電。
當然，要有這種防護效果的前提是，你的接地工程必須要做得很確實，如果接地工程沒做好讓接地電阻很高，假設剛好高到跟人體的電阻相同，就表示電流各分一半，也沒好到哪去，一樣會觸電。
如果社區的總電箱有把中性線與地線短接在一起，防護效果會更好，因為那是電線直接短接，各位可以參考【實作實驗室】中性線不是地線！別再誤會搞錯了，但以社區和台電之間的電網來說，接地工程仍然是需要的。
電源關閉還是會被電？
相信不少人有這種經驗，換電燈時即便開關已經 OFF，但仍被燈座電到，那是因為開關安裝在中性線的關係，被電到的狀況屬於前述的火線與大地之間的觸電。
（圖片來源：實作派）
如上圖第一個迴路，正常來說開關應該要安裝在 110 V 火線，如此 Turn off 時燈座才會完全沒有電壓，即便中性線 Neutral 與燈座連接著，但它的電壓是 0 V，因此是安全的。
而上圖第二個迴路，如果工程人員把開關安裝在中性線上，雖然燈泡仍可正常運作，但安全性會大打折扣（由於火線永遠接著燈座，因此燈座永遠會帶電），只要住戶赤腳踩在大地上摸到燈座，就一定會觸電，因為開關切的根本不是火線。
（本文經同意轉載自實作派電子實驗室、原文連結；責任編輯：賴佩萱）
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