高壓電-隔空觸電-保持距離以策安全

只要不要碰到電源，一定不會被電到，這在一般的110V/220V是如此沒錯，但若遇到高壓電，那整個狀況就不一樣了，只要靠近它就可能被電擊，我們來看看下面的說明吧!

高壓電-到底多高壓

先來了解甚麼是高壓電，一般是以600V為界限，高於這個電壓就稱為高壓。為何要使用高壓傳送電力? 因為在相同功率下所需傳送的電流才會變小，這樣連帶所需的電纜截面積也會變小，所以線材重量會變輕，將來安裝或運送時，機具與施工成本就會降低。

目前在台灣所使用的高壓電大概就下面列出的這些應用：

市區電線杆或地下電纜

• 6600V
• 11.4KV
• 22.8KV

電車用

• 25KV – 只有台鐵用

電力傳輸

• 69KV – 單條線為一組掛在電塔單支吊臂的礙子上
• 161KV – 2條線為一組掛在電塔單支吊臂的礙子上
• 345KV – 4條線為一組掛在電塔單支吊臂的礙子上

隔空觸電-保持距離才安全

之前國外有人想紅，爬到電車車頂伸美腿要自拍，當場就變成炸雞腿；還有人在電車車頂Running man，結果變成驚奇四超人的霹靂火；再來就是想不開的人去爬電塔，想學小鳥停在電線上，但是才把腳伸到絕緣用的礙子上時，瞬間成了高壓線與電塔之間的發熱電阻，通常不到一秒就演完人生跑馬燈了。

聖嚴法師說過：只要活著，就有希望。爬電塔只會讓問題更糟糕，好好活下去面對它才是正道。

遇到高壓電，管你甚麼藍白拖、運動膠鞋都沒用，它就是會硬生生的把絕緣特性給打穿，有穿膠鞋與沒穿膠鞋的差別只在於半熟與全熟而已。當然，高壓專用的絕緣塑膠材料還是有一定的效果，但一般人不會有那種東西，所以遇到高壓電，請閃遠一點，它有隔空打牛的能力。

安全距離

至於到底該距離多遠才是安全距離? 我發現這有制式的答案，寫在勞動部的職業安全衛生設施規則第260條裡面，而且相信絕大部分的人應該會認為這個是安全距離，但實際上並不是，後面我來解釋。

條文內的“接近界限距離”，我原先一直搞不懂是甚麼意思，後來才發現它原來是直翻美國消防協會裡面NFPA 70E文件內的名詞Approach Boundary，以高壓設備為同心圓由外到內它定義了三種Boundary，分別是Limited、Restricted、Prohibited。最外圈的Limited是”有限制”的意思，限制甚麼? 限制可以進入這個範圍邊界boundary的人，所以這是告訴大家，在這個距離作業的人，都需要認證過的專業人士才行，一般人在這個距離內，仍有感電危險。所以Limited Approach Boundary並非安全距離，那只是對於專業人士來說，相對安全而已。

而另外兩個界限，Restricted approach boundary與Prohibited approach boundary，越到後面就越靠近高壓設備，所需要的設備與專業度越高，基本上要穿得跟防爆裝一樣才能進去操作，因為非常危險，操作失誤是真的會爆的。

回頭看一下”接近界限距離”在各電壓的數字，跟NFPA比對了一下，我想它指的應該是Restricted approach boundary，只有這裡的數字才大概兜得起來。在某個電力論壇上有篇文章有說明各種boundary條件，Limited Approach Boundary Options 大家可以參考。

關於高壓電的安全距離，台電難道沒有寫嗎? 有，它有寫，只是我沒有在台電的條文內看到，只在台電網站的Q&A有看到建議值，高壓以上用戶可能遭遇用電問題 Q&A(用戶線部分)，這個值就比較合理一些，符合一般手無寸鐵的人。

總之，雖然家裡的110V/220V電源只需要用塑膠、木頭就能做到絕緣，但面對高壓電，這些平常絕緣的材料可能都會瞬間變成導體。只要人與高壓電的距離進入到最小安全距離以內，就會產生電弧來電人。

電弧Electrical Arc-隔空打牛

高壓電之所以能隔空導電，是因為發生了電弧，或稱為閃絡。當電壓到了幾千或幾萬伏特，而且距離夠近時，就會有個奇特的現象出現-電弧Arc。由於電壓非常高以至於讓空氣的絕緣效果瞬間崩潰，在那一瞬間空氣被離子化Ionization成為導體，大量電流突然流過空氣，產生光和熱，這就是電弧。

雖然原本絕緣的空氣被打成導體，但空氣是流動的，那些被高壓分解的離子，終究會自行找到另一半重新結合變成電中性，但是一些固態的絕緣體可就不是這樣，一旦被高壓打穿，它就永遠是個裂痕在那裏了。所以有包塑膠皮的高壓電線，會有另一種劣化的風險，我寫在下面。

高壓電線劣化-水樹現象 Water treeing

高壓電線有沒有故障或劣化的疑慮? 當然有! 而且不處理的話就爆了。

高壓電纜分為兩種，第一種是鋁導體的裸線，另一種是有披覆的電纜線，裸線通常用在電塔等架空線，散熱好，重量輕，故障率低；披覆電纜線則用在靠近地面的地方，除了內層有傳遞高壓的導體外，外面還包有絕緣層，可阻隔強大的電場，最外層還有一個用來接地的隔離層。

裸線基本上沒有太大問題，但是有披覆的電纜就會擔心絕緣層會被打穿，因為雖說是絕緣但是在強電場環伺的情況下，若有水分跑進去，隨著時間的推進會被高壓電場強渡關山，絕緣塑膠會一點一滴的崩潰產生裂痕，只要一崩潰就是永久損壞，水就會從這些裂縫滲入，由於型狀看起來像一棵樹，而且還會慢慢長大，所以稱為水樹現象Water treeing，當若電纜的絕緣層被貫穿，內外層一旦短路就爆了。

事實上沒有水也能破壞絕緣，一樣會長裂痕，只是這種沒有水的樹稱為Electrical tree。網路上有影片，它把22KV電壓加在壓克力5mm距離的實驗，由於電壓高、距離很近，所以樹還長得滿快的，11min就達陣通電放煙火了。雖然我不知道它的化學反應是如何，但可以很明顯看到雖然它沒有水，也可以長出一棵樹，所以你會發現有披覆地高壓電纜絕緣層都滿厚的。

影片: 22KV加在5mm距離的壓克力上的Electrical tree測試
Electrical Treeing and Breakdown in Acrylic Glass – Dual Tree Growth

生活中的電弧

電弧雖然可怕，但是若將能量控制得宜，就能為我們所用。日光燈、霓虹燈就是很典型的例子，都是將電極加高壓之後產生電弧觸發螢光物質而發光，這其實有個專有名詞叫做氣體放電，其實真要說的話閃電就是大自然的氣體放電，只是時間無法持續，而且能量太大，基本上很難用也不能用。

另外鐵件的焊接工法，其中一種稱為電焊，也是電弧應用的一種，利用焊條與金屬短路時產生的電弧融化金屬做焊接，所以使用時要小心別碰到焊條了，碰到就觸電了。它的電壓不高，大約50V~80V，但是電流很大，大約150A上下。

把筆電的插頭插上時，是否有看到火花? 這也是電弧，由於電壓只有110V，所以只有在幾乎是接觸的狀態才會發生，比起上萬伏特會出現1~2m電弧的規模，110V所發生的電弧幾乎微不足道。

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