了解接地側開關的含義，以及它如何幫助系統(tǒng)的整體維護以及如何創(chuàng)建可預測的故障是必不可少的

電氣系統(tǒng)發(fā)生故障并不罕見。事實上，在某些時候幾乎可以保證失敗。太多時候，我們只關注管理風險的一個要素：修復。設計要盡快維修和更換的系統(tǒng)，恢復全面運行。但是還有另一個經常被忽視的元素：設計電路從一開始就具有正確的故障類型。了解接地側切換的結果有助于解決這種情況。

電源側和接地側開關在電路中的作用

電路總是由四個主要元素組成：

電源，有一個供應和一個回報（在交流和直流中都是如此）

按鈕、開關和傳感器等控制設備

導體，主要是電線

控制電路或分支中電流量的負載設備。

此列表中的最后一個組件，負載設備，是電源或接地側切換對話中的主要考慮點。

顧名思義，電源側開關將開關（控制）放置在負載側靠近電源或負載之前。

圖 1. 遵循電源側開關策略的電路原理圖。開關更靠近電源的電源側。

接地側開關將控制設備放置在負載之后，或者更靠近地面。

圖 2. 遵循接地側開關策略的電路原理圖。開關更靠近電源的負極。在交流電路中，這可能是中性側。

故障模式

取決于電路中發(fā)生短路的位置將決定響應。如果將電線放在負載之前并且它松動，如果建立了路徑，結果將是直接從電源到接地短路。這條路徑可能是即時的，或者它可能首先需要關閉一個聯(lián)系人。

圖 3. 遵循電源側開關策略的電路圖。組件的放置與圖 1 中的原理圖相匹配。

無論何時發(fā)生，一旦發(fā)生，電流都會出現巨大的尖峰，這將導致保險絲熔斷或斷路器跳閘。正是出于這個原因，才使用這些安全裝置。

如果在負載設備之后電線松動，仍然會有對地短路，但現在必須有電流流過負載設備，所以它會像鎖住一樣立即打開。這不會導致電流過大，因為斷路器和保險絲通常應該允許大量電流流動，以使該負載設備處于活動狀態(tài)。

圖 4. 遵循接地側開關策略的電路圖。組件的放置與圖 2 中的原理圖相匹配。

打開負載不會被視為“異?！毙袨椤ｋm然和以前一樣，故障可能是瞬間的，也可能導致觸點先關閉。

為什么這有關系？

我們必須首先確定在發(fā)生故障時應該發(fā)生什么，以便確定要使用的正確切換類型。熔斷的保險絲或斷路器會導致整個電路關閉，因此該保險絲/斷路器提供的任何負載設備都不會工作，直到問題得到解決。如果存在安全風險，例如可能失控并傷害人員的機器，則最好在出現問題時關閉所有設備。當控制設備放置在電源側時，會有更多的電線，因此更有可能出現故障點，從而導致直接對地短路。

另一方面，負載設備可能是警報器或紅色指示燈。在此處發(fā)生故障的情況下，最好將其鎖定為通電。然后可以立即注意到并解決問題。

如果過電流導致斷路器跳閘并且警報指示燈無法響起，則可能要等到以后才注意到故障?？刂圃O備靠近接地的接地側切換在負載后放置更多的電線，因此負載后更容易發(fā)生連接故障。

有時負載設備可能是一件醫(yī)療設備（醫(yī)療或緊急車輛應用）。對于許多設備，最好讓設備簡單地保持通電運行，直到問題得到解決。替代方案可能意味著整個電路在修復之前被禁用，這可能是災難性的。想象一下，在前往醫(yī)院的救護車上，一根斷線燒斷了生命支持設備的保險絲。顯然，優(yōu)選的情況是保持設備運行，即使是浪費的，直到行程結束并且問題得到解決。

交流應用中的電源和接地側開關

也許電源和接地的術語在直流應用中最常見，但這個概念仍然適用于交流。

想象一個住宅 110 伏交流電燈電路。通常，開關放置在燈的“熱”側，進入燈具的黑線要么被供電，要么被切斷。如果開關關閉，則可以更換夾具，而不必擔心電線意外短路。

但是，如果必須更換開關，則必須格外小心，不要造成短路，否則斷路器會跳閘（實際上，在電路上工作之前應該關閉斷路器）。來自熱線的能量直接提供給這個開關，因此將這條線或中性線接觸到任何接地組件都會繞過燈具并產生火花和短路。

現在考慮將開關移動到燈具的中性側，即白線。顯然，您仍然應該斷開斷路器的電源，但如果不這樣做，故障可能不會那么危險。如果連接到開關的任何一根電線意外接觸地面，它會在到達地面的途中穿過燈具，因此燈會亮起。您可以看到該錯誤并立即移除電線，但不必擔心危險的火花或過大的電流。

再一次，這只是一個例子——在拆卸和更換組件之前，您應該始終確保任何電路中的情況安全。但是，這種情況確實顯示了交流應用中電源和接地切換之間的差異。

控制設備是否需要電源或接地開關？

電源和接地切換之間的區(qū)別在于控制設備的位置，分別靠近電源或接地。電源切換更有可能導致斷路器或熔斷器跳閘。接地切換將更有可能導致負載設備鎖定在通電狀態(tài)。

不能絕對保證在失敗的情況下會看到這些結果，但至少我們可以左右搖擺。