電氣時(shí)代，人們通常注重用電器本身的質(zhì)量與性能，卻忽視了：如果供電不滿(mǎn)足要求，任何電器都無(wú)法發(fā)揮其最優(yōu)性能，甚至造成火災、設備損壞和人身傷害。大多數民用和商用電器設備的供電都來(lái)自交流墻壁插座，但如果使用不當，墻壁插座不僅是電源，還會(huì )成為“觸電”和火災的根源。

　　考察墻壁插座的歷史與現狀后會(huì )發(fā)現，盡管插座本身沒(méi)有涉及復雜高深的技術(shù)，而正確地使用好它并非通常認為的那么簡(jiǎn)單。

　　一、兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來(lái)——插頭/座探源

　　愛(ài)迪生發(fā)明的白熾燈把世界帶入了電氣時(shí)代，但墻壁插座并非與燈泡同時(shí)出現�？紤]成本因素，當電扇、電烤面包機、吸塵器、電吹風(fēng)出現時(shí)，它們仍然沿襲了燈泡的供電方式——接到燈頭座上。盡管HarveyHubbell在1904年發(fā)明了更方便的2芯插頭/座，但采用燈頭取電的方式一直沿用到20世紀20年代。

　　據說(shuō)PhilipF.Labre有感于房東太太一次觸電事故，于1928年發(fā)明了帶保護地線(xiàn)的3芯插頭/座。引入保護地線(xiàn)，對安全用電和電氣設備更可靠地運行具有重大意義。

　　二、虎鼓瑟兮鸞回車(chē)，仙之人兮列如麻——種類(lèi)繁多的插頭/座

　　交流電墻壁插座的歷史不過(guò)80年，此間隨著(zhù)用電量、用電經(jīng)驗與事故教訓的增加，由于技術(shù)、安全性、經(jīng)濟性等因素，加之地理、歷史、政治等原因，世界各地在發(fā)展民用電器供電裝置時(shí)，并沒(méi)有采用美國最初的插座設計而形成了不同標準，使得墻壁插座形式多種多樣。美國商務(wù)部統計了全球常見(jiàn)電源插頭/座）樣式，并以字母進(jìn)行了分類(lèi)。

　　這些插頭/座大多彼此互不兼容，如果再把同一類(lèi)型中耐壓、功率的差別計入在內，種類(lèi)就更多了。這種情況顯然造成：即使電器設備供電電壓相同，也無(wú)法在不同地區使用。國際電工委員會(huì )曾經(jīng)頒布了電源插頭/座的國際標準：針對250V電壓等級的IEC60906-1和針對125V電壓等級的IEC60906-2。

　　可以預見(jiàn)，在相當長(cháng)的時(shí)間內，交流電插頭/座還會(huì )維持現狀。在不能統一標準而又要解決互換使用的情況下，轉接適配器成為目前行之有效的辦法。實(shí)現將某種插座轉換成能與多種插頭匹配的樣式。適配器自身插頭改進(jìn)后，適用范圍可更廣。

　　不過(guò)問(wèn)題尚未徹底解決。因為插頭/座的互連互通不僅要解決機械連接，還要求電氣連接正確，而且更為重要。觀(guān)察轉接適配器，尤其采用兩芯接入方式的，它們雖然很還好地解決了不同插頭的機械連接問(wèn)題，但失去了保護地線(xiàn)所提供的保護功能。在3芯連接方式中，轉接后的電源極性還有可能改變，給用電安全埋下隱患。

　　三、橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同——插座接線(xiàn)極性

　　大多數電器并不區分交流電零線(xiàn)與火線(xiàn)的接入方式也能正常工作。規范兩芯或三芯插座的極性是出于安全考慮。例如：電器開(kāi)關(guān)都要求安裝在設備的相線(xiàn)上，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后即可使設備不再帶電。如果電源插頭或插座極性接反，則失去了這種保護功能。

　　3.1中國標準插座

　　以中國標準墻壁插座接線(xiàn)方式為例，在《GB50303－2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規范》中是強制條款，標準22.1.2中規定：?jiǎn)蜗鄡煽撞遄�，面對插座的右孔或上孔與相線(xiàn)連接，左孔或下孔與零線(xiàn)連接，單相三孔插座的右孔與相線(xiàn)連接，左孔與零線(xiàn)連接；接地（PE）線(xiàn)接在上孔。這樣的接線(xiàn)被簡(jiǎn)稱(chēng)為：“左零右火”。

　　3.2與中國標準兼容的插座

　　同屬“I”型的大洋洲標準插座，與中國插座外形相似，兩者基本能夠兼容，但安裝方式不同——旋轉了180度，其保護地線(xiàn)位置在下方，成了“左火右零”，與中國標準插頭連接時(shí)，電氣連接關(guān)系未變，但使用不同標準的直角出線(xiàn)插頭時(shí)，可能受到空間限制出現小麻煩。

　　3.3轉換后極性相反的插座

　　北美ANSI/NEMA標準插座的安裝方向沒(méi)有限制，插座的零/火線(xiàn)通過(guò)插孔尺寸識別——零線(xiàn)插孔較火線(xiàn)更寬。相應地，插頭上零線(xiàn)插片也較寬。這樣，即使插頭為兩芯也能防止插反。相關(guān)標準還特別規定，20A插頭的零線(xiàn)方向與火線(xiàn)方向垂直，與之匹配的插座零線(xiàn)插孔為T(mén)形，可向下兼容兩種不同插頭。

　　由于安裝方向不固定，在觀(guān)察者看來(lái)零線(xiàn)沒(méi)有固定位置。在檢查接線(xiàn)時(shí)遵循：從保護地線(xiàn)開(kāi)始，按順時(shí)針?lè )较�，依次�?ldquo;零線(xiàn)”、“火線(xiàn)”。

　　對比中國（澳洲）插座和北美插座后就會(huì )發(fā)現，兩者保護地線(xiàn)位置是相反的。當通過(guò)轉接適配器連接不同類(lèi)型插頭時(shí)，“零/火”位置就會(huì )對調，電器開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的將是零線(xiàn)而非火線(xiàn)，可能導致安全隱患。換言之，轉換適配器雖解決了不同標準插頭/座的機械連接問(wèn)題，但未解決電氣連接的極性問(wèn)題。

　　四、雙兔傍地走，安能辨我是雄雌——辨識接線(xiàn)故障

　　無(wú)論哪種插座，正確接線(xiàn)只有1種，其它組合都是錯誤的。為確保設備和人身安全，插座在投入使用之前，必須依照規范進(jìn)行檢查。準確辨別各種接線(xiàn)錯誤需要必要的工具和方法。

　　4.1鑒別“零/地接反”

　　TN-S與TN-C-S配電系統中，零線(xiàn)（N）與保護地線(xiàn)（PE）只有1點(diǎn)連接，除此之外是嚴格（部分）分開(kāi)的，兩者均為0電位，區別在于：?jiǎn)蜗嘞到y中零線(xiàn)承載與相線(xiàn)相等的負載電流；除非有漏電，正常情況下保護地線(xiàn)不帶電。

　　4.1.1“零/地接反”的危害

　　如果單相線(xiàn)路中某插座零/地接反，保護地線(xiàn)雖能為負載提供電流回路——設備仍能運行，但源于其它負載的零線(xiàn)電流會(huì )以干擾信號形式串入設備，錯接的保護地線(xiàn)使濾波器失效，對于敏感電子設備尤其不利。高保真音響出現明顯交流噪聲是這種接線(xiàn)錯誤的典型表現。

　　由于保護地線(xiàn)只起等電位聯(lián)結作用，不承載功率，所以線(xiàn)徑可能較零線(xiàn)細。當承載較大負載電流時(shí)，會(huì )比零線(xiàn)有更大線(xiàn)路壓降，發(fā)熱嚴重，成為火災隱患。

　　4.1.2鑒別“零/地接反”

　　配電線(xiàn)路空載狀態(tài)下，零線(xiàn)與保護地線(xiàn)的電氣屬性沒(méi)用任何差別，單從插座處測量無(wú)法鑒別，只有接入負載后，通過(guò)測量線(xiàn)路上的電流差異才能判斷正誤。

　　線(xiàn)路上的“漏電保護器（或稱(chēng)：剩余電流保護器RCD）”，也能有效防范此類(lèi)錯誤。“零/地接反”的插座上接入負載后，保護裝置能探查出零線(xiàn)與相線(xiàn)電流不等，觸發(fā)保護使線(xiàn)路斷電。

　　4.2通過(guò)插座檢查“線(xiàn)路接觸不良”

　　發(fā)明電源插座的目的是安全、可靠、方便地為電氣設備提供電源，插座滿(mǎn)足正確接線(xiàn)要求外，還必須滿(mǎn)足電壓輸出標準�！禛B50052供配電系統設計規范》4.0.4規定，“正常運行情況下，用電設備端子處電壓允許值”在＋5％～－10％之間，一般為±5％；《JGJ/T16-92民用建筑電氣設計規范》3.3.3也有類(lèi)似規定。

　　排除外部供電原因，電源欠壓主要是由線(xiàn)路虛接、高阻點(diǎn)或線(xiàn)徑選擇不當造成的。檢查插座本身接線(xiàn)質(zhì)量，可排除部分故障。線(xiàn)路問(wèn)題，多是隱蔽工程，無(wú)法直接檢查，通過(guò)墻壁插座測量線(xiàn)路電壓降進(jìn)而判斷線(xiàn)路故障，是簡(jiǎn)單可行的辦法。

　　測量電壓降必須使用大功率負載，這給檢測過(guò)程帶來(lái)不大不小的麻煩。理論上，測試人員可用一個(gè)大電爐子當負載，但實(shí)際操作即不安全也不方便。弄不好，線(xiàn)路沒(méi)測成，電爐卻造成了火災。

　　五、少小雖非投筆吏，論功還欲請長(cháng)纓——低壓交流供電線(xiàn)路專(zhuān)用測量?jì)x表簡(jiǎn)介

　　為能簡(jiǎn)單、快速、安全、準確地檢查墻壁插座接線(xiàn)，發(fā)現低壓交流供電線(xiàn)路中常見(jiàn)故障，美國理想工業(yè)公司（IDEAL）研制了電路分析儀。儀表根據220V中國電壓制式設計，并使用國標3芯插頭接入被測線(xiàn)路完成全部測量與測試。

　　5.1檢查插座接線(xiàn)

　　正確的插座接線(xiàn)是后續電氣測量的基礎，SureTest電路分析儀（61-164CN）將其放在檢查項目的首位，通過(guò)屏幕上顯示3個(gè)圓點(diǎn)，明確告知被測插座的接線(xiàn)狀態(tài)。

　　在判斷零線(xiàn)與保護地線(xiàn)是否接反時(shí)，需要根據不同情況進(jìn)行分析：

　　A、線(xiàn)路上裝有漏電保護裝置

　　如果被測插座零線(xiàn)與保護地線(xiàn)接反，接入儀表后地線(xiàn)上出現電流，則可能觸發(fā)保護裝置；

　　B、線(xiàn)路上沒(méi)有漏電保護裝置，但線(xiàn)路或其它插座上帶有負載（用電器）

　　由于負載原因，線(xiàn)路中性線(xiàn)上存在壓降，如果被測插座上的零線(xiàn)與保護地線(xiàn)接反，則此插座上的中性線(xiàn)對地電壓（61-164CN實(shí)際測量功能）較其它插座偏低；

　　C、線(xiàn)路上既沒(méi)有裝漏電保護裝置，也沒(méi)有其它用電器或負載很小

　　此時(shí)可通過(guò)對比插座上的導體阻抗（61-164CN實(shí)際測量功能），判斷是否零/地接反；

　　D、線(xiàn)路上既沒(méi)有裝漏電保護裝置，沒(méi)有其它用電器或負載很小，地線(xiàn)導體與其它導體無(wú)區別

　　如果出現零/地接反，無(wú)法通過(guò)墻壁插座外部檢出，必須接負載后按“B”情形測量。

　　5.2定位線(xiàn)路故障

　　發(fā)現線(xiàn)路虛接或高阻點(diǎn)最有效方法，是帶額定負載測量線(xiàn)路壓降。電路分析儀最重要的功能是：仿真5A、8A、10A負載（相當于220V電壓下，功率分別為1100W、1760W、2200W的負載）測量線(xiàn)路電壓降，且不會(huì )觸發(fā)斷路器影響運行中的設備，測量過(guò)程中不僅顯示各負載電流下的線(xiàn)路電壓，還直接給出準確的電壓降％數據。

　　5.2.1定位線(xiàn)路故障點(diǎn)

　　實(shí)際檢測一般從距配電盤(pán)最遠的插座開(kāi)始，如圖5.4所示，由遠及近逐一測量。

　　壓降測量結果無(wú)非以下4種：

　　A、每個(gè)插座的壓降均正常（<5%），說(shuō)明線(xiàn)路正常；

　　B、兩個(gè)插座的讀數有明顯變化，說(shuō)明故障就在這兩個(gè)插座之間，需檢查導線(xiàn)端接或連接情況；

　　C、各插座間壓降無(wú)明顯變化，但最遠端插座壓降偏大，由遠及近，壓降逐漸變小，則說(shuō)明線(xiàn)徑選擇偏細，不能滿(mǎn)足配電長(cháng)度或負載用電的要求，應檢查線(xiàn)徑，必要時(shí)更換配線(xiàn)；

　　D、各插座之間壓降無(wú)明顯變化，但壓降值始終偏大，則說(shuō)明問(wèn)題出在第一個(gè)接頭處或配電盤(pán)本身有問(wèn)題。

　　5.2.2預估線(xiàn)路帶載能力與電源質(zhì)量

　　通過(guò)儀表提供的3個(gè)電流值，能快速預估被測插座的帶載能力，例如：某空調插座額定電流為16A，只要在此插座用8A負載測試，讀數乘以2即得到16A時(shí)線(xiàn)路壓降情況。

　　除測量電壓有效值外，61-164CN還可測量峰值，通過(guò)計算兩者比值判斷交流電波形是否發(fā)生畸變，衡量諧波情況。

　　通過(guò)鱷魚(yú)夾適配器，既可以檢測各種非插座終端（例如：電燈、電扇等）線(xiàn)路，也可接入三相四線(xiàn)系統（三相中的某1相）后，測量中性線(xiàn)（零線(xiàn)）對地電壓，初步判斷中性線(xiàn)電流是否過(guò)大，協(xié)助確定是否存在3倍次諧波。

　　5.3測量導體阻抗

　　電壓降測量只能告知帶電導體（相線(xiàn)與零線(xiàn)）回路中存在虛接或高阻點(diǎn)，而不能明確告知哪根導體上有問(wèn)題，也不能告知接地線(xiàn)上是否有高阻點(diǎn)。61-164CN導體阻抗測量功能，可分別測量相線(xiàn)、零線(xiàn)、保護地線(xiàn)阻抗，為進(jìn)一步精確定位故障提供幫助。

　　需要說(shuō)明一點(diǎn)，61-164CN在測量保護地（PE）線(xiàn)阻抗時(shí)，需在地線(xiàn)上施加測試電流。如果被測線(xiàn)路中裝有漏電保護器，則有可能觸發(fā)其動(dòng)作，因此測量前需暫時(shí)將保護裝置斷開(kāi)或旁路，否則無(wú)法得到準確阻抗數據。

　　5.4現場(chǎng)測試漏電保護器（RCD）性能

　　當“測試”按鈕被按下時(shí)，儀表在插座中的保護地線(xiàn)施加約30mA測試電流，同時(shí)啟動(dòng)斷電計時(shí)器。如果線(xiàn)路上的保護裝置能被觸發(fā)，線(xiàn)路會(huì )在規定時(shí)間內斷電。由于61-164CN供電來(lái)自被測電源插座，線(xiàn)路斷電后儀表也停止工作，但斷電數據被自動(dòng)保存，恢復線(xiàn)路供電后，大字顯示的數據就是保護裝置動(dòng)作響應時(shí)間。

　　儀表供電直接來(lái)自被測插座，省去了因電池電量不足造成測量不準和換電池的麻煩，堪稱(chēng)獨特。

　　六、鑿屋分將一尺明，坐令隔幌見(jiàn)簾屏

　　交流電源墻壁插座不僅是電氣設備的動(dòng)力之門(mén)，也是透視供電線(xiàn)路質(zhì)量的一扇窗。借助適當的工具和方法，就能了解電氣設備的供電環(huán)境，及時(shí)發(fā)現安全隱患，這對于電氣設備運行和使用者的人身安全都是十分重要的。