插座老化 偵測器 WIRECARE-原理與實測

很多屋齡超過30年的老房子，早已出現嚴重的 插座老化 接觸不良，因而造成電線走火發生憾事。大部分人會想，喔! 這簡單，把插座換掉就好了，大家應該一開始都這麼認為吧，但是你知道要換哪一個插座嗎? 剛好我找到一款插座老化偵測器 WIRECARE，它操作很簡單只有一個插頭，一個TEST按鈕以及一組燈號，號稱可以偵測插座的老化程度，今天阿信助教就要來試看看，到底是不是廠商所宣稱的這樣。

插座老化處理

為了模擬插座因為鏽蝕產生的接觸不良，所以我特地去買了兩顆插座，並把其中一個拿來先做老化處理，方便比較。阿信助教做實驗一定要力求有意義，做實驗必須只留一個操作變因，才能清楚觀察這個變因是否與實驗結果有關連，在這個實驗中，插座有沒有老化就是我們的操作變因；其他條件都要一樣不能變喔，例如插座的廠牌、型號稱為控制變因。

這個刻意使插座銅片老化的過程，稱為Patination，裡面有一個很重要的物質稱為”氨”，但是氨這個東西會嗆鼻而且吸太多又有毒，所以我拿一般的玻璃清潔劑，基本上它們就是稀釋的氨水，然後跟銅片放在一起，並在銅片上撒點鹽，密封起來基本上就可以了，這個過程花了我最久的時間，放了好幾天才弄好老化。

由於簧片在插座裡面我看不到，為了做老化程度的參考，所以我也拿了一片銅箔跟插座放在一起，你看下圖，經過好幾天的放置，銅箔真的鏽蝕得很嚴重，我想應該可以推論插座內部也是一樣的。

插座老化 偵測-使用WIRECARE

接下來就是實際接上插座試試看，我先把WIRECARE插入全新的插座，如下圖上半部，測試結果燈號顯示綠燈。然後我再把電源線接到老化的插座，把WIRECARE插進去，如下圖下半部，不意外的，測試結果燈號為橘燈，我想如果前面插座老化的時間再拉長一些，也許會變成紅燈。

插座老化實驗做完了，我實在很好奇插座裡面的銅片到底老化到甚麼程度，由於這插座只要一打開，基本上就裝不回去了，所以只能實驗完之後才能拿來滿足好奇心。打開一看，看到非常多的銅綠，銅片表面也都是滿滿的鏽蝕痕跡，看來鏽蝕的處理是有成功。平常家裡的插座除了鏽時還會有油汙出現，那是因為空氣中的油氣日積月累一層一層的卡在銅片上，所以可能會變得非常厚，造成接觸不良。

接觸電阻的偵測能力

這個插座老化偵測器WIRECARE到底是如何分辨插座的老化程度的呢? 它就是以測量接觸電阻的方式來辨認，所以油汙卡得越嚴重的插座，電器插頭與插座之間的接觸電阻就會越大。可能有人說測量電阻使用三用電錶就可以，為何要用WIRECARE呢? 確實，三用電錶的確可以測量電阻，但一般的接觸電阻通常很小，可能小於1Ω，三用電錶其實無法告訴你真正的電阻值，因為待測電阻實在太小了，普通的三用電錶無法提供足夠的電流讓這麼小的電阻形成壓差，你自然得不到正確的電阻值，來! 我實際做一次給你看。

我先用三用電錶測量一個0.75Ω的精密電阻，如下圖，不要懷疑! 這看起來像電晶體包裝的東西就是電阻，因為它只有兩支腳，順便提醒各位並不是所有的電阻都是像專題實驗裡面的葫蘆形狀喔。我用電錶測量0.75Ω的電阻時，結果實際得到1.2Ω的電阻值。

啥! 1.2Ω和0.75Ω才差一點點，有差嗎? 告訴你差多了! 有沒有差是要看倍數。1.2與0.75差了1.2/0.75=1.6倍，等於是要100給160，如果你要找工讀生的話，會這樣給錢的嗎? 應該不會吧，不可以看數字小就都沒關係，要看倍數才對。

那這種小電阻該怎麼量呢? 這時就要拿出專業的電錶如下圖，它其實也是某種形式的萬用錶，只不過它提供了四線式的電阻測量方式，測量會更精準，它的原理可以參考這篇低電阻測量-四線式精準測量0.01Ω的原理。用這台精準的儀器測量就可以得到0.77Ω的數值，這時候我才會說”差不多”接近0.75 ohm， 如果你龜毛一點把下圖接電阻的紅黑導線再弄短一點，就會更接近0.75Ω。

那麼WIRECARE到底能不能分辨這麼小的接觸電阻呢? 我們來試看看。一般接觸電阻都是以mΩ為單位來算的，例如50mΩ之類的，所以若接觸點氧化的話，可能就會出現0.25Ω ~ 1.00Ω這樣的電阻值，當然插座如果鏽蝕或卡垢很嚴重的話，電阻值還可能更高。

我接著要用四種阻值，0Ω(短路)、0.25Ω、0.75Ω、1.00Ω，來看看WIRECARE是否能分辨差別這麼小的電阻，作法就是把電阻串接在其中一條電源線上面，用來模擬接觸電阻，得到的結果如下圖，你會發現由左到右僅僅每次增加0.25Ω，就足以讓WIRECARE的燈號從綠燈變到紅燈。

從模擬結果來看，我們可以想像得到幾個情境，只有插座銅片是乾淨的情況下接觸電阻最小，此時WIRECARE會是綠燈。如果插座銅片上有汙垢產生0.25Ω的接觸電阻，WIRECARE就會開始變成橘燈，而且污垢越厚橘燈的數量越少；若污垢卡得非常嚴重，讓接觸電阻來到1.00Ω甚至以上，此時WIRECARE就會直接呈現紅燈，這時就一定要換插座了。

1Ω讓你身處危險之中

我在前一段曾很嚴肅的告訴大家，不可以因為電阻小就忽略它，1Ω的電阻雖然看起來很小，但如果你讓一個很大的電流經過，它還是很嗆的。

例如你讓一個10A的電流通過1Ω的電阻，根據\(P=I^{2}R\)你會得到100W的功率，你可以想像有個100W的燈泡塞在插座裡面，應該會很熱，如果這顆電阻撐不過100W，它就會燒掉。為了讓大家加深印象，我還真的串了一顆1Ω的電阻在110V的電源線上，用來模擬簧片的接觸電阻，然後插上電熱器，一般台電熱器會吸走相當大的電流，應該是有超過10A，我很不喜歡講”應該”兩字，但是因為一切發生得太突然，讓我來不及測量電流。

在我把電熱器插上的時候，我從熱顯像儀就看到這個電阻非常的亮，表示溫度滿高的，當我正在觀賞這個亮點的時候，電阻已經開始冒煙了，我趕緊把電熱器的電源關掉，等到煙散去的時候，電阻就已經是如下圖這般的樣子，它的正面看不出異狀，但它的背後已經炸開了，白色的部分是散熱區，照理說如果有貼個散熱片的話應該不會這麼快冒煙，但我沒貼，所以只撐了幾秒鐘就再見了。從這個地方你就知道，在一般的小型低電流電路，大部分都是mA級的電流，1Ω在這種電路裡面通常可以忽略，但如果到了10A級的電流，你就不能當作沒看到了。

這種現象若實際發生在插座上，會發生甚麼事情呢? 那就會像下圖一樣，整個插座變黑變形，你去看看家裡廚房電鍋的插座是不是已經是像這個樣子了，這時你不妨使用WIRECARE來測試看看這樣的插座是否會亮橘燈。雖然期望中會亮橘燈，那萬一亮的是綠燈，怎麼辦呢? 我還是會建議你換掉，因為塑膠受熱之後會變脆，萬一有一天碎掉了，就容易碰到裡面的銅片，觸電機會就會增高，畢竟WIRECARE再厲害也只能測量接觸電阻，它無法知道你的插座外殼是否已經變脆了。

推論WIRECARE的原理

我實在很好奇一台消費型的插座偵測器到底是如何分辨出0.25Ω~1Ω這些不同的低電阻? 而且還不需要跨接插座的內部與外部，我猜測它應該是使用不同的電流來做測量與估算，為了確認這一點，所以我又把剛才的高級電錶拿出來用如下圖，只不過這次改為測量電流，你可以看到我把電錶串接在其中一條電源線上，當我按下WIRECARE的測試鈕，電錶上就會出現高高低低的電流變化，下圖中的0.88A僅是其中一個值。

由於測試過程中的電流有變化，所以我的推論應該是正確的，WIRECARE可能用了不同的電流來估算接觸電阻。我簡單說明一下請看下圖，Vsrc是電壓源，通常就是我們所稱的110V，r就是插頭與插座之間的接觸電阻，只要r有值就會產稱壓降，於是在r右邊的負載電壓V就會比左邊的Vsrc小一點，而貫穿整個迴路的電流則是I。

我先假設WIRECARE是使用兩種電流來推算接觸電阻，實際上它到底用了幾個電流我也不知道，基本上只要有兩組電流就可以推算接觸電阻，如果真的用多組電流的話可能就是為了平均，讓它更具參考價值。反正我就先以兩組電流來說明，我以接觸電阻r為主角，根據歐姆定律列出了兩個算式如下。

\(V_{src}-V_{1}=I_{1}\times r\)…(1)
\(V_{src}-V_{2}=I_{2}\times r\)…(2)

算式的左邊就是接觸電阻兩端的電壓差，右邊應該大家不陌生，就是很單純的電流乘以電阻，由於有兩組電壓電流，所以有兩組式子，標示為(1)和(2)。為了計算出接觸電阻r，只要把(1)和(2)相減，就可以把\(V_{src}\)消除掉，再把項次挪一下就可以得到接觸電阻如下。

\(r=\frac{V_{2}-V_{1}}{I_{1}-I_{2}}\)

可能有人會說Vsrc不都是110V嗎? 直接套用110不就可以了，雖然聽起來好像對，但答案是不行。因為110V是標稱電壓，而實際上每個地方的電源電壓都不一樣，但會很接近110V，有些人家裡可能是115V、有些是113V，這就很像你去買零食，包裝上的淨重是印刷上去的，每一包都印一樣的重量，它只是告訴你內容物的重量是以這個為目標，實際上不會100%相同，不信你去秤看看就知道了。所以台電的110V在每一戶並不是固定的，即便是每天也不是很穩定，每天電壓都會上下幾個小數點，偶爾落差會達到1V，這雖然不全然是台電的問題，也不見得會影響電器，但是它就是會影響我們的計算。

所以考量現實之下，最好的方式就是把Vsrc從我們的算式中移除，僅參考WIRECARE裡面的電壓與電流測量值來計算，畢竟我們必須仰賴穩定的電路來做測量，畢竟小範圍的電路較好做誤差的控管，我們就傾向於相信它，而像台電這種大範圍的系統，誤差相對來說就會比較大，我就不會拿它來做為量測參考。

從公式來看，各位如果再仔細想想的話，可以發現這個r，其實是整段電源路徑當中的電阻總和，並不限於插座的接觸電阻。畢竟電源路徑也可能是由很多段電線接在一起的，中間的任何銜接處也都會產生接觸電阻，只不過我們目前假設這些接觸電阻小到可忽略，因為越往電源端的電線通常會越粗，接點工法也越謹慎，例如它可能採用用結線的方式作續接，或是用端子鎖螺絲續接，甚至是使用壓接的方式做銜接，這種工法的接觸電阻會非常低，所以基本上可以忽略它。

所以一般來說，WIRECARE偵測到橘燈或紅燈，通常指的就是插座有問題。如果換了插座之後，WIRECARE仍然偵測到橘燈或紅燈，那麼很可能就是連接插座的後端電源線裡面的某一段出了問題，這時候就要一段一段的找問題了，這就需要花點時間了。

插座老化 的危險

為了示範插座老化的危險性，我特地拿了一台20年歷史的電熱器，它基本上還可以使用，但是再怎麼耐操的產品，它的插座與電線也都是金屬做的，所以它就會氧化，基本上它的插頭已經黑掉了，而且有裂開的現象，我猜插頭裡面的電線接觸點應該也是有鏽蝕的現象，這樣的插頭若插在插座上就會升溫，因為它有很高的接觸電阻，這裡所謂的高電阻也不過就是1Ω左右而已，但它就是很嗆。

我實際把電熱器的插頭插在延長線上，並且用熱顯像儀拍攝，你就會發現插頭的部分真的是非常的光亮啊，表示插頭的溫度真的是比其它地方要高。你可能會發現其它的電源線本身也有亮度，因為電流在電線裡面會出現熱效應，我出於安全考量沒有將電熱器開太久，否則插頭的溫度應該會到達40~50度，這也是我以前早將這台電熱器淘汰的主要原因。

其實用延長線接電熱器並不妥當，這樣會讓電源路徑中間多一個接觸電阻，增加升溫的風險，我使用延長線只是為了要讓畫面好看。如果使用的延長線線徑較細，電線還會發燙喔，我來試給各位看。下圖中我故意換上一個較細的延長線，線徑和電熱器本身的電線差很多，在將電熱器打開之後，各位可以發現延長線的溫度真的比較高，在熱顯像儀中它比較亮，因為線徑較細；而電熱器本身的電源線相對溫度較低，畫面中顯示較暗，因為線徑較粗。所以若真的不得已需要使用延長線，必須使用動力延長線，它的線徑比較粗，散熱會較好，否則電線會有燒融的危險。一般露營炊具或小型馬達例如空壓機之類的東西，都會採用動力線，如果是工地用的電動工具，它們基本上不會使用延長線，而是直接用很長的粗電線接插座，一般稱為電動工具電源線。

插座老化 偵測器WIRECARE實測

前面講了那麼多，到底用在實際的插座上是否有用處呢? 我特別找了一個空屋來做測試，它裡面有一面牆壁出現嚴重的壁癌，想必插座會受到影響，因此我取了同一個房間的兩個插座來做實測，一個插座是位於房子內部的隔間牆，狀況較為乾燥，另一個插座位於房子受風面的外牆，經常受雨淋，有嚴重的壁癌，狀況較為潮濕。

我把插座老化偵測器分別插入這兩個插座，觀察它的測試結果如下圖，較乾燥的牆面插座，測試的結果是綠燈，有壁癌的插座，測試結果為橘燈，表示這個壁癌面的插座該換了。

聰明的你一定會問，根據我前面的論述，出現橘燈會不會剛好是牆壁裡面電源的結線出問題? 要釐清這個問題很容易，通常一個插座盒有兩組插孔，你只要把WIRECARE插到另一個插孔內，如果出現綠燈就表示牆壁裡面的電源線沒問題，因為這兩組插孔是共用一組火線與中性線，如果測試起來一組是綠燈而另一組卻是橘燈，那肯定是插座有問題。

延長線的危險性

前面我有講過不要用延長線來接電熱器，也讓各位看過在大電流之下1Ω的威力不容小覷，所以接下來我就要實際把延長線串接起來做實驗，只不過沒有要使用大電流，這太危險了。我是要用WIRECARE來測試，觀察燈號的變化，讓各位看看串接的延長線最後會變成怎樣。

我把家裡上上下下搜刮了一遍，只找到三條閒置的延長線，將它們全部串接起來之後，把偵測器插在第一個延長線上，WIRECARE得到綠燈，也就是PASS的結果如下圖，表示第一條延長線要使用是沒問題的。

接著測試串接的第二條延長線，我們得到橘燈的警告訊號，表示我們不適合把這第二條延長線拿來使用，尤其是高功率電器。如果你硬要用，可能會在沿路的每個插座接點上產生熱能，這是一件很危險的事情。

最後我把偵測器插在最後一條也就是第三條延長線上，原本我是期望會得到紅燈的，不過實際測出來一樣是得到橘燈，根據前面一堆的實驗與推論，我相信如果一直串下去的話，最後一定會得到紅燈。

雖然只接一條延長線的時候，插座老化偵測器亮的是綠燈，但那只表示插座接觸點沒有老化，不代表你可以插上高耗能電器，還記得前面的熱顯像儀照片嗎? 如果延長線的線徑很細，一樣會產生熱能的喔，一直用下去的話電線外皮是真的會融化掉的喔，無奈偵測器只能測試阻抗，無法偵測線徑，我們還是得用心多觀察，才能確保安全。

這種插座偵測器，其實可以放一個在家裡，要用的時候就有，通常你懷疑某個插座有問題，一般就是直接跳過不用，等你下次想到，早就忘記哪個插座有問題了，如果手邊有個偵測器，想到就可以趕快測一下，才不會錯過更換的黃金時間。

購買資訊

---

【Brook Livin】聯手台灣電商三兄弟 好康大方送!

即日起預購 安全科技創新品牌【Brook Livin】，最新用電安全解方 <WIRECARE 宅電防護員>
暖心再加碼 贈送獨家「Ozone臭氧淨化機」(市售NT.850元)
　　▼消毒殺菌一次搞定
　　▼改善空氣品質
　　▼全方位高覆蓋率
　　▼有效去除甲醛
　　▼USB供電 隨插即用

<WIRECARE 宅電防護員> 時時把關您的用電安全!
手刀前往台灣電商三兄弟，預購 <WIRECARE 宅電防護員> ! 搶優惠好康!

– 蝦皮: https://tinyurl.com/yzbs3jfu
– 露天: https://www.ruten.com.tw/item/show?22128699567434
– 奇摩: https://tw.bid.yahoo.com/item/101115795364

---

相關文章

電線走火-原因與預防-你一定要知道
跳電-安全機制很重要-讓你又愛又恨
觸電-淹水-高壓電擊-靜電-如何發生與預防
觸電-漏電-如何發生與預防
步間電壓 真要命-高壓電線掉落如何保命