成为漏电的出口?谈焊接卡农外壳的风险
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说得在理就把分享出去,让更多人避免遭受感电意外!
卡农连接器,外壳地焊不焊接一直以来,就是一个争议不断的点
今天,我们从人身安全部分来讨论,焊接的风险
先把几个地讲清楚:
由于我们使用的电源系统,大多是TN-S 或是TN-CS接地系统
TN-S接线方式
图片来自于kknews.cc
当中有PE电源保护接地这点透过插头的第三脚连接到设备
设备上有机壳,PE与其使用端子连接
称为机壳地
图片是保护接地与机壳地的连接
机壳地非常显然地,会与卡农头的外壳碰触连接
又与电路的信号地连接
信号地在连接器上表现为XLR1脚(外壳可选择) ,6.35插头的TRS/TS的S脚位
因此这三个地在常态状况下是接通的
换言之,你摸到卡农插座的推片,基本上是跟PE电源保护接地接通的(透过机壳地)
因此你把设备关机,用万用表的阻抗档量测XLR一脚与电源保护接地,两者间也是通的!
也就是因为这些地方连通了,才会在两个系统间连接时,造成了接地环路的问题!
本图在说明机壳地,信号地,保护地与电力供应之间的关系,以及保护接地如何保护人体,不感应过大会危及生命的电流!
保护接地,为何存在?
是因为使用的电器,具有金属外露部位,为了防止内部碰壳短路,而用户可能因为接触金属部位,然后碰触其他导体,形成的感电路径,所做出的分流对策
利用较好的导体面积,与路径,来保护人身,避免感电电流过大,造成死亡
所利用的是等电压下U=IR的分流定律,电阻小,电流大,电阻大电流小
请注意! 不是不感电,而是降低电流!
音频设备,灯光设备,基本上体积都大,
用塑料壳收容强度不够,因此会选用金属作为壳体,也作为屏蔽之用,
XLR插座插头又大多裸露金属外壳,所以做好接地很有必要!
可是到了客户端却便宜行事,舍弃了保护接地
让自己暴露在危险当中
一个我们常犯的错误,将地线接脚折断
图片来自于http://www.mocoleyelectric.com
人多少电流会死?
50~100mA就会要命了,关键还在于感电的部位是否通过心脏,从而导致麻痹心脏,还有感电当下身体是否潮湿,如果潮湿,就可能会大量降低电阻,导致电流增大!被电死的机率就会更大!
请记得一个原则:
跨步电压:四肢碰触的两端,其中一端碰触在带电压的导体上,另一端也碰触在良导体上,两者间存在压差,此时人就会变成导体,从而感电!
一些可能的状况分析:
这些年来,灯光音响行业与用户的感电意外,在事后调查时,
是否有专业人员介入并不得而知,但是真相并没有被精准地被找出来!
甚至只沦于茶余饭后的闲谈!
警钟看似敲响了,却不是真的知道盲点,并做出防范!
当然我们也没亲历现场,
但是下面我们用从业人员的专业与坏习惯,行业常见误区来试图寻找问题所在
把可能发生的问题点,分析出来!
拔插DMX线可能致命?
情境是这样的:
灯光只有2蕊电源线,摇头灯要散热,因此在灯具还没拉闸就拔DMX线,
偏偏DMX线有焊外壳地,灯光调光台又有接地!
二极电木插
图片来自于网络
美国标准SATGEPIN 具有保护接地
图片来自于TMB网站
美国标准SATGEPIN 具有保护接地,而且优先接触
图片来自于rosco网站
这是一个行业很常见的状况,
为了节约灯光线缆的用铜量,原本应该三蕊的电源线,却只有两蕊!
保护接地绝对是失效的,
此时有漏电,就开始透过机壳地往DMX信号线接地寻找落地接口,
如果灯光调光台有接地,那就会透过DMX信号线往该处的PE保护接地宣泄
灯具漏电的能量释放路径
做场当中基本上没啥状况,因为摸灯光台子,台子对墙插形成优势接地,
通常做场结束了,我们会让摇头灯关闭灯泡,进行散热,
此时电供着,很多人就先收控台
前面我们说过了,卡农插座推片跟保护接地是接通的
若是DMX线有焊外壳地,一个按下,拔出的过程中,两手路径中,马上变成接地路径
这个瞬间很短,但还是可能要命的!
外壳焊接造成的感电意外模型
典型的调光台后背 DMX出口,卡农推片与机壳,保护接地是接通的
图片来自于AVOLITE网站
要避免这个问题,有两个方向该做:
所有设备应该要做好保护接地
(要省下保护接地线的成本,请改用三相电系统,同样有接地的状况下,相较于单相接地可以省44%铜丝)
(欲知详情请看我们2017年彩页 58页)
http://pan.baidu.com/s/1kVcBKdL
不要把信号线的接地焊接到外壳接地!!
因为DMX靠的是差动放大,屏蔽当然有帮助,但是对绞更重要
平衡式音频信号也是一样的道理!
为何我拔金属壳大二蕊没事?
由于大二插座不带有锁定,与调音台通常都较重
我们拔插习惯通常是单手,除非是小型声卡,才会用手帮扶
因为少了左手帮忙扶握的动作, 所以感电状况较少发生
加以前端配接的设备,所使用的通常是电池供电(如吉他)
少数使用变压器供电,或链路连接到乐器箱的,加上设备漏电才会存在被电的可能
图片表示了一个乐器音箱与效果器之间建立的接地环路路径(有接地环路,代表接地系统已经建立,而且产生循环)
图片来自于www.pedalsnake.com
嘴巴被话筒电得麻麻的!
在前面我们讲的接地外壳不要接,到了话筒全部破功
原因在于话筒的换能能量很低很低
以sm58为例
−54.5 dBV/Pa(1.85 mV); 1 Pa = 94 dB SPL
所以话筒厂家大多利用话筒金属壳作为屏蔽
,会把卡农一脚与卡农外壳短路
SHURE PG57 外壳与PIN1短路处置
SM58脚位图
图片来自于SHURE 说明书
因此,当你碰触话筒,又同时碰触其他第三方导电物体时,就会被电了….
有时,户外音乐会,因为雨天关系,舞台地毯潮湿,你因为鞋子也走在草地而潮湿,也有可能透过这样水体路径,产生导电!
下雨的音乐节,设备若没有做好保护接地,将给观众.技术人员.乐手带来严重的感电安全危害!与系统哼声排除困扰
图片来自于http://jamaicaplaingazette.com
Ktv怎么电死人?
还是我们刚刚说到的那个原则跨步电压
Ktv近几年来装修又是金属条,又是把桌子固定在地上,又有酒水
点歌机外框若是金属,这些都是接地路径
若是卡包前后级刚好有碰壳漏电,又没保护接地线
加上刚刚我们讲的话筒外壳又被导通
而且你在ktv当中穿拖鞋,赤脚接触桌子,或是向后靠,摸到墙上的不锈钢饰板就可能变成接地的导体
进而感电
台湾一个KTV电晕顾客的现场,
明显可见桌脚使用不锈钢落地是明显可能碰触感电的路径
图片来自于APPLEDAILY网站
结束语:
发生意外都是多重疏忽!
我们应当把握各种安全的机会,避免让自己受到伤害,
在成本考虑之外,安全的处理也不能忽视
并考虑实际操作时的安全问题!
AES 在2005发布了48号标准
对于卡农连接器的接脚提出了建议
外壳接地焊接列为可选项
AES48的连接标准
而且非常现实的!如果你焊接了外壳,即使你的设备有GROUND/LIFT开关,也很难起到效果
一个设备上的信号地接地开关
图片来自于http://vinylsavor.blogspot.tw
连接器制造厂家对于壳体绝缘设计应该要多下心思,从更多思维角度来避免!
也呼吁话筒厂家,能尽快建立一种壳体内部屏蔽接地的新设计,有效避免话筒受到干扰以及对于人体可能传导感电的问题!
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