三孔插座-兩孔插座-中性線與地線差在哪裡

現在很多電源插頭都是三孔插座,但有些舊公寓的插座卻又是兩孔插座,這兩種有差嗎? 事實上這兩種都可以用,差別就在於安全性。

三孔插座-較安全

如下圖,三孔插座分別是火線(短)/中性線(長)/地線(圓),電流會經由火線流經電器用品做功然後再由中性線回流,正常情況下地線不會有電流,若地線有電流表示有漏電,但由於漏電流走在地線裡面,人體若誤觸漏電處則不會觸電,人體是安全的。

而兩孔插座則沒有圓形的地線,只有火線與中性線,因此若發生漏電,漏電流只能由觸碰的那位倒楣鬼的身體流向大地,這就是觸電,所以兩孔三孔都可以用,但三孔插座較安全。

三孔插座
三孔插座

中性線與地線

如果你測量過中性線與地線之間的電壓,你會發現它逼近0V,於是你開始懷疑中性線與地線到底是不是同一回事。中性線等於地線嗎? 中性線可以跟地線短路嗎? 相信很多人有這種困擾。

簡單回答的話,中性線並非地線,中性線是正常電流的回流路徑,地線是給漏電發生時漏電流回流的路徑。將中性線接地只是單純為了將中性線的電壓定為與大地相同,而地線本身就已經埋在土裡了,所以它能代表大地的電位,同時也定義為0V。既然中性線並非地線,那麼已經接地的中性線,在電工法規內有個撓口的名詞,叫做”被接地線”。關於中性線的說明請看這篇中性線-它不是地線-別再誤會它了

配電系統

為了瞭解這些看來都差不多的中性線與地線,我們必須把視野從家裡的插頭,擴大到戶外的變壓器,相信這樣的觀察格局會有所不同。請看下圖,家裡的電箱是圖中的C處,所以D處插座的三條線會是+110V/N(中性)/G(地),當然也會有另一組插座是-110V/N(中性)/G(地)。

D處插座的N與G不可以短接,這會讓漏電斷路器ELCB誤動作,而C處住戶電盤的N與G也不要短接,這會讓總電箱B與住戶電箱C之間的地線變成第二條中性線,也就是說B、C之間的地線會變成有電流,這樣與地線的定義不同,正常的工作的地線不能有電流。將來若在總電箱要查總漏電流,在N、G短接的情況下,就會看到地線竟然有電流通過,若路徑上有阻抗造成壓差,就變成地線會電人。

雖然我不知道是否真有人會查總漏電流,但如果你發現地線上有異於常規的漏電流,為了安全你應該會想了解到底是哪一戶漏電還是有人不小心短接了N、G。只是一般我們不會自己執行這種測量任務,畢竟社區總電箱電流很大有點危險,都是外包廠商處理。

台電到住家的配電系統
台電到住家的配電系統

中性線在電線杆與總電箱已經接地

中性線主要是提供電流的回流路徑,讓電流形成迴路驅動負載,它是供電迴路的一部份,中性線接地純粹是要將它的電壓定為0V而已,所以中性線並非地線,雖然它是0V,但它是有電流的喔。

從變壓器的A點開始看起,電線杆上的變壓器二次側的N相會先接地一次(G1),確保N相的電位是0V,這裡的接地稱為系統接地。電線(這段又稱進屋線)到了大樓的總電箱B點,會再接地一次(G2),通常是社區的總電箱。至於為何還需要在接一次,因為戶外的電線杆接地可能銹蝕或鬆脫,雖然戶外施工的責任在電力公司,但為了安全考量,在大樓總電箱處還是再接地一次會妥當一些,而且這裡的責任就落在住戶身上了,基本上接地是多多益善。若是一般老舊公寓則不會有總電箱,它的中性線接地只能靠戶外的變壓器做N相接地。

三孔插座-第三孔接地-防止觸電

插座的第三孔是地線,若設備發生漏電可以將漏電流導入大地,一般較重視安全的設備,都會將金屬外殼與第三孔連接。把金屬機殼接地的動作稱為設備接地(如上圖E點),關於接地請參考這篇接地-系統接地與設備接地-避免工安意外

一般來說這條接地線是不會有電流的,若設備接地的導線上有電流,那表示負載內部的某個地方與機殼short了(俗稱漏電,如上圖Motor右方紅點處),而這條設備接地線的作用就是將短路的故障電流S導入大地,而且電壓與大地相同,機殼右方的人員就不會觸電了。

住戶端N與G不要短接

到了住戶端D點,N與G就不要再相接了,否則漏電斷路器(ELCB)會有誤動作的情況。正常情況之下,C點的input(火線)與output(中性線)電流是相等的,因此相加為零。若負載的電壓有誤觸機殼的情況,部分電流變會從機殼流向大地,C點的input與output電流相加不等於零。

ELCB便是根據這兩者的電流是否出現差異來決定是否跳脫,若N與G在住戶端的D點短接了,原本要走N相回去的電流,會有部分電流從地線走回去,N相的電流就變少了,火線與中性線的電流一旦發生差異,ELCB於是跳脫。

一個經常跳脫的ELCB(因N與G短接),可能會被不明就裡的住戶嫌棄,遭遇被移除的下場,結果就是住戶永遠無法知道自己家裡是否有東西漏電,將來發生意外的機率就提高了。

有人說根據屋內線路裝置規則第24條(俗稱電工法規),屋內的中性線需要在這裡與地線再接一次,怎麼跟我說的N、G不能短接不一樣,為了說明這件事情,法規24條我先摘要如下:

第 24 條
接地方式應符合左列規定之一:
一、設備接地:高低壓用電設備非帶電金屬部分之接地。
二、內線系統接地:屋內線路屬於被接地一線之再行接地
三、低壓電源系統接地:配電變壓器之二次側低壓線或中性線之接地。
四、設備與系統共同接地:內線系統接地與設備接地共用一接地線或同一接地電極。

然後我們再來看看這個法規的歷史沿革,它是民國41年(西元1952年)頒布的,若各位查一下它的修正條文,你會發現從來沒有針對第24條做過任何修改,這個意思是說我們現在用的條文是民國41年的條文。

民國41年當時沒有摩天大樓,基本上馬路旁的電線杆變壓器(俗稱電桶)一個就能支應好幾戶的用電,不需要甚麼社區總電箱,當時還是公寓矮房眷村的時代也沒有幾百戶的大型社區,因此這個條文在當時是適用的。也就是依當時的情況,你家裡的電箱確實是需要把中性線接地的,但我想當時大多數人也不知道接地這種事情,只有少數專業人員知道要將屋內的中性線接地,於是這樣的作法與習慣就一直沿用至今。

但隨著時間推進物換星移,現代住宅的大型社區多了,人們對於安全的要求也增加了,於是在住戶與台電輸電線之間多了一個社區的總電箱,那這樣到底是社區總電箱要N、G相接? 還是住戶自己的電箱要N、G相接?

根據以前的施工習慣,當然就是把住戶的電箱也N、G相接了,那你說這樣接能不能用? 可以用,而且可能一輩子都沒出事,只是萬一有漏電,無法確定漏電流在社區系統內行走的路徑,所以這樣很難找到問題點,於是可能會發生別家漏電但卻燒斷你家地線的狀況。

另外,在大型社區的住戶端將N、G短接還有個好處,就是施工人員將來比較不會有把柄給人說嘴,因為完全遵照法規,而且以前的施工方式一樣、也跟同業一樣,即便出了狀況也比較不會被放大檢視,說是因為你N、G沒接才導致如何如何。

那你說法規為何不修改? 這就要問問我們的立委了,或許已經有針對接地的修正案提出,只是可能一直卡很久…你知道每年立法院都會演出”挑燈夜戰”的戲碼。

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17 Comments

  1. 小弟初學者,問幾個白癡問題,請不要見諒
    請教一下,一般用三用電表量火線跟中性線測得電壓為110V,可是我用三用電表量火線跟地板為甚麼測不出電壓??火線->三用電表->中性線是一個迴路,那火線->三用電表->地板(大地電壓=0V)不也是一個迴路嗎?假設我右手碰110V火線,左手碰中性線這樣會觸電,那我右手碰110V,就算沒碰中性線,光著腳也會經由大地構成一個迴路,所以理論上應該要測的到電壓不是嗎?還是我想錯了

  2. 很困擾一件事,家裡配電盤的接地線照理應該是無電流的,但關總開關後用勾表量卻是有0.07A的電流,這樣的話這接地線是能用嗎??

    • 只要確認地線是真的有接地 就可以接

      但…這真是太神奇了
      關掉總開關竟然還有漏電流
      我目前也想不出是甚麼原因

      • 看網路有一種說法,接地線有電流就不能用,像我家約民國85年的華廈大樓,入戶接地線是與N線接在同一銅排,家裡都是2孔插座,如果想要另接接地就要在家裡配電盤短接N線,所有接地線都要從此銅排接,並把有電流的接地線排除掉,很複雜的說法,到底能不能用這線都搞不清了.

  3. 你好:
    一直不是很清楚中性線和地線的差異,經過此圖文並茂的說明,終於恍然大悟。但有一點再請教:
    文中提及住戶端N與G(D處)不要再短接以免漏電斷路器無法作動,但在總電箱B處N與G已是短接共點,難道在B處的短接不影響漏電斷路器的功能?

    • 是,在B處短接不影響漏電斷路器
      因為家用漏電斷路器是裝在C處, 原理是比較火線與中性線是否有電流差
      你的電器好歹一定是火線來 中性線回

      除非漏電斷路器裝在A, B之間
      這樣B處短接才會有影響
      但應該沒人這樣接吧

      • 不好意思,你這種說法我有一個疑問,以110v舉例的話,漏電斷路器電源側應該是單獨一條火線跟一條N相為電源,可是我們配電盤的N-G共地已經在漏電斷路器電源端之前了,而漏電斷路器的作動方式應該是透過裡面的零相比流計來偵測流出及流入的電流做比較,所以作動點應該在斷路器之後,而不是電源端之前,照道理說的話除了設備本身絕緣變差有漏電之外,應該不會像你所說的會因爲N-G共地的接法而導至部份電流會從地線跑回去造成漏電斷路器本身的誤動作才對⋯⋯還是我有遺漏到哪部份沒思考到的地方?

        • 感謝您的提問
          我仔細看了我的用字, 是我寫得不清楚
          我會在把C與D處的說明再定義得更清楚些
          回答您的問題
          你說的沒錯
          如果斷路器之前短接 C處, 確實不會讓它啟動
          我指的”會誤動作”是D處, 不要短接, 我應該把D處定義為插座處, 避免混淆
          至於C處 不要短接 純粹是功能定義考量
          C處如果短接,等於就是N線(變成兩條N)
          G上面會有電流, 正常來說不能有電流, 或是電流要很小很小
          將來要查總漏電流 就無法查
          雖然我不確定是否有人會在總電箱檢查這種項目
          但我認為總漏電流是個安全性的參考指標

          • 你如果是指插座處的N-G短接,確實有可能會使部份電流經由地線跑回去而造成漏電斷路器誤動作沒錯,只是實務上應該沒有人會這樣接,我也還不曾遇到過這種做法,大部分的做法都是從盤內N與G的接點銅排分別跑N相迴路與接地線到插座端的,盤內的N-G接點銅排是否需要短接好像也沒有ㄧ個正確的做法,只是法規有所規定而已,接不接好像都沒什麼分別,只是我有一個想法不知道正不正確,我再猜想法規規定N-G必須短接的用途除了使中性線更貼近0電位之外,有沒有可能另外一個原因是為了當我們用電的設備因不明原因產生漏電時,可以經由接地的線路回到N相使它產生極大的故障電流,而迫使盤內的NFB能夠在第一時間跳脫⋯

  4. 你好,我不懂電工方面的事情,但剛好家裡要裝修,所以GOOGLE搜尋時發現您的文章很有益處,所以有電方面的問題請想請教。
    住家大樓是七層樓高(民國84年左右完工),家戶的電箱中配有漏電斷路器(ELCB),可以解釋成這棟大樓是有設計接地的嗎?
    另外,現在由於網購發達,有想購買一些大陸的廚房電器,所以找水電人員將110V的插座更換成大陸的220V插座,這樣可行嗎? 有沒有甚麼要注意的地方呢?

    • 1. 有ELCB不代表電箱有接地, 電箱內要看到有地線銅排才叫做有接地
      2. 110V插座 要改220V, 可以改也可以用, 只是最好能有地線使用上才會安全, 就跟台灣的冷氣一樣, 不然你就要祈禱它永遠不會漏電

  5. 所以一般家用單相三線式的用電,因為就公寓沒有總配電盤上來的地線,可以從家中的配電盤的中性線額外拉出綠色的線當地線嗎?

    • 是的
      從總電盤拉綠色地線, 要多花錢, 當時又沒有法規硬性規定
      所以舊公寓都是兩孔 沒有地線

    • 不行拉~中性線當地線用~臺電單相三線紅黑白,白色絕對不可以接地線(綠色),應該要請水電工買一條銅棒,找個有泥土的地方打下去至地球(牆壁,柏油路都不算),這樣才可以有接地線,若是你拉臺電的中性線(白色)當接地線,當漏電時,你只會看到聽到啪啪啪啪啪好多煙跟火花,為什麼呢?因為臺電火線跟中性線是一個迴路~這樣說~夠清潔了吧~看看你家的總開關裡是否有接錯。

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