這個(gè)問(wèn)題要從兩方面談起：安規電容導致的漏電，以及電路中交流電工作引起的漏電。

 

知乎網(wǎng)友neocon指出，這絕對不是靜電ESD所引起，因為靜電只是一瞬間。他認為，Mac金屬外殼上感受到的電流實(shí)是接觸電流，即當人體或動(dòng)物接觸一個(gè)或多個(gè)裝置或設備的可觸及零部件時(shí)，流過(guò)他們身體的電流。而這個(gè)接觸電流并不是筆記本本身所產(chǎn)生的，而是從適配器所傳過(guò)來(lái)的。

 

適配器中接觸電流產(chǎn)生的原因是由于適配器內部的危險帶電部分和保護地之間的元器件泄漏而來(lái)，比如電容，所以接觸電流也叫“泄漏電流”。

 

他解釋說(shuō)，一般的電容肯定不會(huì )接在電路與外殼之間。但是，這里的電容專(zhuān)門(mén)指的是安規電容中的Y電容。Y電容在開(kāi)關(guān)電源中用于共模濾波，通常對稱(chēng)使用。在使用開(kāi)關(guān)電源的過(guò)程中碰到有時(shí)會(huì )有觸電的感覺(jué)。開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生漏電的主要原因是由于Y電容的存在而產(chǎn)生的。

 

好，我們先從適配器的漏電談起，主要包含以下三種情況：

 

1、地線(xiàn)有2顆Y電容中性接地方式連接，(火---||---地---||---零)此種方式如果插座的接地良好是沒(méi)有任何問(wèn)題的，但插座地線(xiàn)如果虛接,這時(shí)候地線(xiàn)上帶110V(可能會(huì )更高更低)等效電位,如果此用電器是金屬外殼接地,有可能整個(gè)外殼都帶電,電筆會(huì )亮,摸上去會(huì )麻手。

 

2、開(kāi)關(guān)電源高壓側和低壓側(就是光耦跨越的2側，一般電路板這2側間都會(huì )有明顯的距離分割)一般會(huì )有一顆EMI電容(部分電源還可能并聯(lián)一個(gè)高阻電阻)，這也是開(kāi)關(guān)電源有漏電流的原因。

 

3、真正的感應電，只要是電源，不管是工頻還是開(kāi)關(guān)電源，一般主變壓器高壓低壓側都會(huì )有一個(gè)等效電容，可以看成是第2種狀況那樣，也會(huì )有微量的泄露電流，這個(gè)狀況無(wú)法避免。

 

 

那么，適配器產(chǎn)生的接觸電流又是如何傳給筆記本呢？

 

適配器的輸出給筆記本供電。正常情況，適配器產(chǎn)生的接觸電流絕大多數都會(huì )通過(guò)適配器的接地線(xiàn)傳回大地；而一小部分傳給了不接地的外殼、不接地的數據線(xiàn)等，所以人體感覺(jué)不到。而當接地不良或者沒(méi)有接地的時(shí)候，適配器產(chǎn)生的接觸電流不能通過(guò)適配器的接地端泄走，就會(huì )傳給筆記本的金屬外殼以及USB線(xiàn)；當人觸及筆記本外殼時(shí)，接觸電流就會(huì )直接通過(guò)人體流向大地，從而產(chǎn)生觸電現象。

 

為了防止接觸電流造成危險，需要限制這個(gè)電流大小。這是適配器測試時(shí)很重要的一項安全性試驗。只要是合格產(chǎn)品，接觸電流值都會(huì )在安全范圍之內。

 

設備產(chǎn)生的接觸電流絕大多數都會(huì )通過(guò)接地線(xiàn)傳回大地，這時(shí)接地線(xiàn)起到了一定的保護作用。即便產(chǎn)品或者墻插的接地不好，對于合格產(chǎn)品，也是沒(méi)有危險的。

 

然而對于冰箱、洗衣機等有金屬外殼并且內部有交流電工作（例如電動(dòng)機）的電器來(lái)說(shuō)，必須使用帶地線(xiàn)的三腳插頭來(lái)防止漏電。因為產(chǎn)品內部的危險帶電件一旦松動(dòng)脫落，搭接在金屬外殼上形成故障條件，如果產(chǎn)品或者墻插的接地不好，就會(huì )有生命危險！

 

另外，電路中交流電工作也會(huì )引起漏電，但是這部分電流較小。解決方法就是嚴格接地。而蘋(píng)果產(chǎn)品的三腳插頭不是嚴格接地的。

 

知乎網(wǎng)友周詩(shī)培補充說(shuō)，iPhone的插頭只有兩腳，不可更換。Mac充電器與iPad充電器具有相似的結構。因此，換上三腳插頭之后地線(xiàn)是懸空的，沒(méi)有真正的接到大地，所以仍然會(huì )產(chǎn)生泄露電流流到身上的現象。

 

 

綜上，要防止帶金屬外殼的用電設備產(chǎn)生漏電現象，一是切勿使用山寨充電器產(chǎn)品，二是確保設備實(shí)現良好接地。（說(shuō)句題外話(huà)，很多老舊建筑線(xiàn)路布設當初并沒(méi)有考慮到接地，比如小編家的地線(xiàn)就是剛加上的。）

 

 

知乎網(wǎng)友Patrick Zhang指出，用電設備的外殼，在很多情況下都是用金屬材料制作而成，以增加外殼的強度。這種金屬外殼具有導電性，因此被稱(chēng)為用電設備的外露導電部分（需要接地）。 用電設備需要建立等電位聯(lián)結，以保護配電室內操作人員的安全。

 

拿TN-C接地系統為例，下圖有兩臺用電設備連接在三相導線(xiàn)上。

 

 

Patrick Zhang指出，當中的PEN線(xiàn)就是零線(xiàn)，零線(xiàn)的全稱(chēng)是保護中性線(xiàn)。PEN線(xiàn)首先接到負載用電設備的外露導電部分上，然后再引至電器的N線(xiàn)端子上，以實(shí)現中性線(xiàn)的功能。PEN線(xiàn)的功能以接地為首要任務(wù)。

 

TN-C接地系統有一個(gè)致命的毛病，就是PEN線(xiàn)不能斷路。一旦斷路，由于后續負載的三相阻抗不一定相等，因此斷點(diǎn)后部的PEN線(xiàn)電壓會(huì )上升，嚴重時(shí)會(huì )上升到相電壓，這足以致命，還會(huì )引起電氣火災。

 

這也是TN-C接地系統嚴禁使用在煤礦、油庫、石化行業(yè)等具有爆炸性場(chǎng)所的原因。也因為這個(gè)原因，TN-C系統現在已經(jīng)很少使用了。為了解決這個(gè)問(wèn)題，IEC60364還給出了另外兩個(gè)方案，就是TN-S和TN-C-S。

 

 

由于目前的電器都是按TN-S或者TN-C-S來(lái)配線(xiàn)的，因此TN-C接線(xiàn)方式已經(jīng)幾乎絕跡。

 

實(shí)際的電器電源線(xiàn)中，我們能看到一條紅色線(xiàn)，一條藍色線(xiàn)，一條黃綠色線(xiàn)。紅色線(xiàn)就是相線(xiàn)，藍色線(xiàn)就是N線(xiàn)，而黃綠色線(xiàn)就是保護PE線(xiàn)。

 

當用電電器出現碰殼事故，也即相線(xiàn)與外殼直接接觸時(shí)，由于電器的外殼直接與PE線(xiàn)相連，而PE線(xiàn)乃至于PEN線(xiàn)的阻抗不大，因此相當于相線(xiàn)對地的短路，其電流與相線(xiàn)對N的短路電流差不多。因此，用電電器上方所接的開(kāi)關(guān)會(huì )執行線(xiàn)路保護操作。

 

也因此，把TN系統（包括TN-S、TN-C、TN-C-S）稱(chēng)為大電流接地系統。同時(shí)把TT和IT叫做小電流接地系統。

 

大電流接地系統發(fā)生單相接地故障時(shí)，一律采用斷路器（也即空氣開(kāi)關(guān)）來(lái)執行線(xiàn)路保護，而小電流接地系統，特別是TT接地系統，則采用漏電開(kāi)關(guān)RCD來(lái)執行線(xiàn)路和人身安全保護。

 

本文轉載自電子技術(shù)設計。