因為修理AC小家電而發現的驚人事實…
2020-07-06
作者
Bill Schweber，資深技術編輯
我們在電子工程領域太常使用「接地」這個名詞，都忘了它主要的意義以及關鍵功能所在...
有一個合理的抱怨是，目前有很多家用電器若要維修，程序都太複雜、太困難或非常昂貴，因此只要壞掉就會變成「磚塊」(無用的垃圾)──特別是當它們使用了幾年後，可能因為零件缺貨，實體接觸不良，或者是要替換內含IC與其他零組件的電路板所費不貲或有困難。
對於某些這種家電，你可能會覺得如果可以拆開它們看裡面發生什麼事，或許就能修好；但讓人沮喪的是，很多案例你都會看到一個寫著「內部無使用者可自行檢修零件」(No User Serviceable Parts Inside)的標籤(EETT編按：意味著使用者若自行拆卸該裝置就喪失保固資格，後果自負…)。
不過讓人沮喪的原因也不總是上述情況。例如我有一台功能很基本的低階、非電子式Black & Decker牌小烤箱(參考下圖)突然壞了，顯示運作中的一個小紅燈不亮了，加熱器也故障。這類裝置最常見的故障就是慢慢功能衰退，那些電熱零件隨著時間變暗，並非能經濟且安全地維修的東西。我猜想，問題可能出在某個連接器鬆動或是開關不良(當然，我有先檢查過插頭跟電源線，確定不是它們的問題)。
這台基本款Black & Decker小烤箱沒有電子零件或軟體、也沒有內部電源供應器，只有兩個機電控制轉盤還有顯示「啟動」的紅燈。
(圖片來源：P.C. Richard & Son)
因為烤箱是突然完全「癱瘓」，我就想：「來看看怎麼修理吧！」通常我會對於摸索直接使用交流電(AC)的家電內部感到猶豫，因為裡面沒有AC/AC或AC/DC的低電壓安全區，你必須要確保所有的零件都正確恢復原狀。所以我先上網搜尋這款烤箱的相關維修資訊，也找到了一些建議，雖然並不完全適用，但還是給了我一些精神上的鼓勵。
而我發現了讓我震驚的事實1：要拆開這個烤箱相當容易，沒有隱藏的螺絲、沒有膠合或是超音波焊接的塑膠接縫，也沒有在撬開外殼後會斷裂的搭扣或是阻礙開啟外殼的任何東西，只有10顆完全可見的小螺絲，因此我只花了幾分鐘就把外殼打開，並且將控制開關以及烘烤區域分開。烤箱的內部也相當簡單，只有兩個控制器，在傳統機電定義上都是單純的硬體，其中一個是用來控制烘烤溫度與模式，另一個是發條式旋鈕定時器。
令我震驚的還有事實2：雖然電線都被某種編織絕緣材料覆蓋，我假設是某種隔熱材料，與定時器和恆溫器的連結卻完全暴露於AC線接點。我馬上看到有一個恆溫器的滑入式連接器已經鬆脫了、懸在半空中，如下圖所示；我猜是原本就沒有扣緊，或者是再加上因為多年來使用開關烤箱門的震動所導致。
從照片中可看到烤箱內部的電氣控制區域，注意懸空的電線以及滑動的連接器(圓圈內)已經從相對應的前面滿控制區脫落，可能已經碰觸到烤箱的金屬外殼。
(圖片來源：Bill Schweber)
事實2還讓我意識到一個更大的問題，是我沒使用適當的三線接地插頭與插座，而是用了無接地的AC電線。如果脫落懸空的連接器碰觸到烤箱的金屬外殼，就可能讓金屬外殼與AC電線通電；雖然這是一種雙重條件故障情況，卻是合理可能發生的。不同於配備兩個AC連接──僅火線(hot)與中性線(neutral)，無接地──的塑膠外殼線路電線供電電器，這種烤箱並沒有雙重絕緣。
最後我把鬆脫的連接器輕輕扣好放回原位，一切運作正常，機器重新組裝也很順利；能這麼簡單地在幾分鐘之內診斷並修復故障的家電令人欣慰，這真的是不常發生的狀況。我還因此被提醒了可能發生的不良狀況，還有AC電線接地確實有其存在的理由；我們在電子工程領域太常使用接地這個名詞，都忘了它主要的意義以及關鍵功能所在。
你曾有過修理──或嘗試修理──家電甚至一些電子裝置的經驗嗎？無論它們是簡單或複雜，你發現其中最大的挑戰是什麼？是找到相關說明文件、撬開外殼深入內部、診斷問題所在，著手進行修理，還是讓一切恢復原狀？你是否曾經簡單完成故障電器的修理，就像我的經驗一樣只是把鬆脫的線路接好？
在此推薦一個可以測試所有三孔插座接地完整性的好用工具，如下圖，是一個售價5美元的測試器；它是一個真正「隨插即用」工具，只要插上插座，看LED的燈號顯示，就可以知道你家的三孔插座是不是功能正常。
三孔插座測試器。
(圖片來源：Klein Tools)
編譯：Judith Cheng
（參考原文：Why I Was Almost Shocked – in Two Ways – by a Small Home AC Appliance，By Bill Schweber ）
