0前言
在一次维修监护仪电源板过程中,由于需要测量开关电源部分振荡波形,使用示波器测量时导致多个元器件烧毁,在没有深究原因情况下更换损毁元器件,继续使用示波器测量时又导致多个元器件损毁,事后仔细分析原因,发现是由于零线与地线短接所导致。在有些医院尤其是偏远地区乡镇医院,由于对零线与地线认识不足,或多或少存在以下问题:(1)一些老旧医院病房墙上插座大部分为两线插座。(2)墙上虽然是三线插座,但其中地线是空的,更特别的是把零线与地线短接在一起。(3)由于各种原因如室内插座数量不够、同时使用设备多等,采用插线板来延伸,而采用的插线板不符合要求。上述问题可能导致设备在使用过程中损坏,或机壳带电而危及使用人员或病人,维修人员在不知情维修时有可能导致故障扩大甚至触电等情况。
1零线与地线的定义与区别
在三相交流电星型连接法中将各相电源的一端都接在一点上,这点就叫中性点,如果中性点与接地装置直接连接而取得大地的参考零电位,则该中性点称为零点,从零点引出的导线称为零线。通常情况下发电单元距离用户较远,途中要经过多次变压传输,在变压单元中性线都与地连接,叫零线的原因是三相平衡时刻中性线中没有电流通过了,再就是它直接或间接的接到大地,跟大地电压也接近零。零线的主要作用是与相线构成回路对用电设备进行供电,其电流与相线中流过的电流相等,它在变压单元端的接地电阻有严格的规定,必须小于等于0.5Ω,这样才能保证用电设备正常使用。地线是把设备或电器的外壳可靠的连接大地的线路,是防止触电事故的良好方案,其接地端一般就设在用电单元附近。地线与火线不构成回路,其作用是为了安全和消除静电,在正常情况下,地线中没有电流通过,所以它对接地电阻没有严格的要求,接地电阻只要30Ω以下就合格。理论上,由于零线与地线都与大地连接,其电位相同,这是把传输线看成是理想导线,所以电能在传输过程中没有损耗;但实际上传输线都存在阻抗,根据可以得出,在电导率、传输线截面积一定的情况下,其阻抗与传输距离成正比,当用电单元距离发电单元或变电单元较远时,由于零线内阻的存在,零线对地电位不为零,且距离零线接地点越远其压降越大,这时如果发生零线与地线短接就有可能烧毁用电设备。
2遇到的问题及解决方法
在本文开始介绍的故障中就是属于这类问题,监护仪起始故障是电源板有啸叫声、无电压输出,在不通电情况下测量元器件,确定开关管、保险电阻等主要元器件都正常,怀疑故障是由于开关电源起振不正常,通电用示波器测量电源板振荡单元,当测试笔连接到电源地时,马上保险被烧毁。断电测量发现开关管及保险电阻都已损坏。由于示波器测试笔一部分是和地线与机壳连接在一起,当其与故障设备开关电源振荡单元的地连接时,就相当于零线与地线短接,火线经电源板直接与地相连形成回路,从而导致故障扩大。此类热地板设备在老旧机型中普遍存在,需要注意的是这类设备不能用示波器直接测量,解决办法:(1)用1:1的隔离变压器做电源,设备通过隔离变压器次级供电并与电网部分隔离,这样处理后就可以用示波器来测量设备了;(2)把示波器电源线的地线端切断,这样也可以使用示波器来测量设备,但需要注意这时示波器机壳是带电的,而且由于地线端浮空,测量的数据有可能不准。
作者:刘志武 赵先东 代丽 单位:成都军区药品仪器检验所