也谈GFCI（接地漏电保护器）的漏电保护作用。

前几日有位朋友提到可否用GFCI插座替代接地线的普通电源插座（conventional outlet）的问题，很有意思。今儿个我想就我所知道的也来谈谈这个问题。首先说明，本人不是电工，也非电气方面的专家，我不过是赶巧也碰到过类似事情的困扰，也查资料研究过，逐渐悟出了一些答案，在这儿与诸位分享一下。由于错误和谬论在所难免，您如果有不同意见，欢迎提出大家一起讨论。

先说说GFCI的工作原理：

首先来看一张普通电源插座的内部构造照片.



照片上显示的是插座的面板和打开面板后插座的内部构造。这个内部构造很简单，只有两组带螺丝且彼此隔开的铜片。按NEC的规定，左边银色的螺丝接零线，右边金色的螺丝接火线。架在火地线铜片中间又贯穿插座上下的这条金属片接地线。当着下面两种情况出现时，连接在插座上的地线起到保护人不触电的作用：

1. 电器设备产生和积累了很大的静电。这种时候，如果插座的地线是良好接地的，用电器上的静电就会通过电源插头上的地线导入地下。

2. 如果用电器金属外壳上带电而且还被你碰巧摸到了，你会和接在金属外壳上的地线同时成为将漏出的电流导入地下的通道。因为普通人的电阻大约是1000欧姆，而一个接地良好的地线电阻只有10几欧姆，所以电流会选择电阻小的地线流入地下而不选择通过你的身体。

不过如果电插座没有接地或接地不良，那么漏出的电流只好将就地从您身体导入地下，其结果可想而知。这就是为什么不接地线的电插座不安全的道理。

说完普通插座再来看看GFCI插座：



上图显示的是一支普通的GFCI插座。插座面板上有“test（测试）”和“reset（复原）”两个按钮。按下测试按钮时，复原按钮弹起，断掉电流。按下复原按钮后电流又重新接通。



一支GFCI电源插座的内部构造远较普通电源插座复杂。本图显示的是刚才那支GFCI去掉面板后的内部构造。主要部分是一块印刷电路。这块印刷电路要伺服的是两个电流感应器（current sensor, 简称CT）。这两块感应器火线，零线各带一个。在通常情况下，流过火线的电流经过用电器流回零线形成回路，而且火线，零线中的电流量大致相等。但如果发生了漏电，一部分电流会从漏电处流失。这样，零火线中的电流量就不相等了。这个电流量的不相等被上面提到的两块感应器测到，感应器便指示开关启动，断掉回路电流。感应器的灵敏度要多大才好一直是个矛盾的事儿。大了起不到保护电击的作用，小了则开关起跳频繁，甭干活了。现在一般感应器灵敏度为几个毫安的电流。

再来看看“激活”感应器的工作原理，请看下面的图：



在上面这个图里，印刷电路板的右下角处有一个撞针一样的金属物。这个金属物还真就是一个撞针。它旁边有一个类似变压器一样的漆包线体，中间还有一个洞。这个漆包线状物是电磁装置。在通电后产生电磁，将插在洞中的撞针吸向前方的触点，该触点受到撞击后释放电路开关，使电路断开。从下图看一下撞针插在电磁装置中时的样子：



就是这个样子。

看GFCI的底面会看到“Line”和“Load"两个字。这是在告诉你，当需要用GFCI保护电流回路中的其它电插座，开关和用电器时，你需要把从配电盘输过来的电接在“Line”的一侧，而把传给“下家”的电流通过“Load"一侧接出去。这个顺序至关重要，切不可接错，错了就起不到GFCI的保护作用了。直观地看一下Line和load在底板上的位置：



我曾经在买的投资房中给无地线的插座换GFCI时发现过用一个GFCI保护12个插座和电灯的实例。这个实例的优点是节省了大量的GFCI，缺点是GFCI一短路，12个开关和用电器全都没电。

再来说说接地的普通插座和不接地的GFCI哪个更安全：从同是用电器外壳漏电这一角度来看，接地线和GFCI提供的触电保护是差不多的，不同之处是GFCI断掉了电流，而地线不能使电流断掉，从这点看，GFCI提供的保护更完全一些。当然，GFCI有失灵的时候，而接地装置一般倒是不容易发生故障，这也是为什么即使是GFCI，也要求最好接上地线。这样做就是双重保护了。



上图是我在给没地线的普通插座接电线。从测试器两个桔黄色的指示灯发亮来看，接地是成功的。

谢谢观看！