第二章 安全第一
對許多人而這，自己製作風車是一步步踏入一個未知且真實的生活冒險。如果您駕帆船去大海上閒逛、去接一個13安培電流的開關或是上街買個東西，一定會有人在您背後大叫：”注意安全啊!!小心啊!!!看車子啊!!!很危險啊!!!”。因為知道風車是啥玩意的人很少很少，所以您在搞風車的時候，會有一堆人很好奇的看您在幹什麼，但是沒人有人會叫您要”注意安全”。因為沒有人知道風車的危險來自哪裏，我們就必需為保護自己和工作伙伴的安全措施上，花更多的心力和承擔更大的責任。
最好能找些有經驗的人諮詢或是提供一些安全注意事項，但是您也不要期望他們能一字不漏交代的清清楚楚。您不能怪他們說不清楚，原因是您是新手，聽不清楚或記東忘西的通常是您。例如：您家附近找的到的水電工在搞抽水馬達、室內配線等事駕輕就熟。可是他不見得搞的清楚電壓變來變去的3相風車發電機。真正要了解風車安全和危險的人是您不是別人。切記!!古語有言：玩火自焚!!只有用鐵錘的人，手指頭才會腫起來!!!
電氣安全
電力供應伴隨兩大傷害和危險。第一、發生火災。第二、觸電。如何避免這兩類事件的發生，在任何國家都有明文規範的法律和法規。舉凡大到蓋發電廠、操作電焊機、拉高壓電線、配線….小到使用吹風機都會有操作電氣的相關安全手册，如果您不熟悉該項電氣如何操作前您最好上網找到操作手册或說明書、需要操作執照的要先去受訓取得執照或者找合格的技術人員協助施工。以一個施工者的身份而言，您最好先了解台灣的”勞工安全衛生法規”相關的內容。就採購電力相關設備時，則需了解”電器安全法規”，以避免買到不合格的產品影響系統品質及增加潛在風險。
防止火災
第一章提及銅線傳輸電能過程會發生損失，損失釋出方式是熱能，結果就是電線發熱。當電線中的電源過大時，釋出大量的熱能，此時若發生散熱速度不夠快，電線溫度就會快速上升，溫度升至攝氏二百度以上時，表面PVC塑膠被覆便會熔解引發電線短路後起火燃燒。
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線圈短路、保險絲和漏電斷路器
電線突然出現現過多電流的可能原因有：1、過載：過載的發生是因為線路上的電器消耗掉大量的電流，超過電線所能承受的負荷。2、短路(short)：台語叫做”相打電”。這是一個錯誤的電線配置造成的結果。當您把電力輸出的兩條電線(正極和負極或者稱為火線和地線)接在一起，就會造成短路。電池或是主要的供電設備發生短路時會釋出數千安培的超大電流。
不論是過載或是短路造成的大電流發生時，無論如何要阻止電流繼續傳送以防止後續的火災發生。防止的方法就是在電源供應設備或是電池上裝設”過載電流開關”、保險絲或是漏電斷路器。這些裝置會在過大電流發生時自動的切斷電源(圖2.1)。目前使用小型漏電斷路器的情形越來越普遍，但是它有點貴說。漏電斷路器長的有點像是一個開關，它可以用手動方式開或關。大電流引發漏電斷路器自動電源，您只要扳一下開關就可以回復。因為它很容易操作和重置，而且也比保險絲敏感，相對的對於過載或短路保護功能方面而言，漏電斷路器的安全性也比較高。
圖2.1 風力發電系統的正確配電及電流釋放方式示意圖
圖、漏電斷路器(左)、保險絲(中) 過載保護器(右)
電線會不會發熱和電線的粗細(直徑)成正比。如果您使用的電線有粗有細，那麼您必需對每一條電線的負載進行計算以確定不會發生電線過載的情形。電器 (overcurrent device，電流釋放設備)的設計必需達到能夠承載正常的工作電流而且在電路發生過載或是短路時可以和主電源斷開。
配線不良和燻黑的牆壁
電線不但會引起火災，還有其它不良的影響。锈蝕的電線的電阻值會大幅的升高電流通過時引起更大的耗損，使得正常的電流通過時郤引起耗損而發熱。久而久之，您就會發現天花板或是牆壁上電線經過的周圍就有被燻黑的痕跡。為了避免因此而燒了您的房子，請採下列措施：
配線時把電線配置在防火的磚牆或是物體上， 不要釘在木頭上。
保持配置的電線周圍的環境乾燥和清潔，防止電線發生锈蝕。
電線接頭確實接妥，防止接觸不良而引起的電阻。
加熱器
還有一個可能存在危險的地方是加熱器。加熱器的配線不當和錯誤安裝也會造成問題。使用電熱器要在通風良好的環境，周圍最好有耐火材料做保護。
具有儲存及釋放調節功能的備用負載型的加熱器比較危險。因為這型加熱器的設計目的是以熱能形式儲存過多的電能，一般此型加熱器會有一個自動控制的線路設計自動控制開關不需要人去控制。如果這型的加熱器的備用負載功能很少用到，一段長時間後就可能會發生意想不到的問題。例如，這個設備就被舊衣服、雜物或是會著火的東西蓋住，不小心打開後就會產生悶燒。
觸電保護
觸電 – 就是電流不通過電線流動，把您的身體當電線從您身上通過。當一個人接觸到有電壓差的兩個不同的導電物體時，電流就會流經您的身體而導致觸電。以下說明數種防止觸電的方法。
使用超低壓電
最簡單的方法就是使用12~24伏特的低壓電源。就算您握住12或24伏特的低電壓電池的正負極，您也不會感覺被電到。50伏特以下的電壓被定義成超低壓電(extra low voltage, ELV)。低電壓電路如果能和高電壓電路分開的話，整個低電壓系統會是很安全。
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另外一個名詞”電池電壓”您也要特別注意。風車發電系統所產生的電壓是不固，不是一個固定值。沒有連接電池的風車，因為少了電池負載，風車會轉速會升高相對的產生的電壓也比較高。還有一些風車系統在發電機和控制箱之間採用變壓器和高電壓傳送裝置用以降低電纜的傳送損失。因為這樣所以那樣，千萬不要笨笨的以為風車的電壓很低不會電人。
裝保險絲、地線接好、配電盒關好
如果您必需使用主要電壓(在台灣是110伏特)的電源，那麼您就必需特別的當心和注意了。使用主電壓電源的最安全的方法就是實際的依照主電壓電源標準配線及配置規範施工。這樣做的好處是別人可以很清楚明白的了解電力系統的配置情形，防止別人替您檢修時發生不必要的施工意外。這麼做的缺點就是您的風力發電系統用起來就不會像是您的主要的電力系統了。
所有可以動作的導體、開關等等電力系統配件都必需鎖到配電盒或配電箱裏，防止一些沒事喜歡亂掰亂按的手觸摸到導電物質而發生危險，尤其是剛學會走路的小小孩、好奇心特重中小孩，還有一些奇怪的大人。
墨菲定律：不是只有小孩會亂摸東西，大人更甚!!
如果您的電纜是從資源回收場的廢物堆裏弄回來的。無論如何仔細的檢查電纜的外被覆是否有破損銅線外露的情形，確定要電纜沒有損壞後，才可以用在您的電力系統上。
接地等電位接駁與自動斷線系統(earthed equipotentail bonding and automatic disconnection of supply, eebad)
一般家庭用電的電線配置會採用所謂的”接地等電位接駁法”及”自動斷線裝置”以確保用電安全。台灣的配電大致上也是如此，但是老舊一點的房子可能沒有。等電位接駁法是把所有的電器的接地線都接到一個金屬(例如：鐵製的水管)。當電力系統發生錯誤時，使得電壓升高而產生危險的大電流或高電壓，等電位接駁的電纜會在形成短路而將危險消除。圖中的黃色電線的用途就是當做連接電器和接地的接地線。這種防止電力系統發生問題時引起危險的安全配線方式就叫做”接地等電位接駁法”。
圖、接地等電位接駁法的地線連接方式
不是只有金屬物件才是導體。我們居住的地球就是一個超大的導體，所以地表和水龍頭之間如果有電位差存在，您光著腳(接地)觸摸到水龍頭(有電壓的電源)您就會被電到(觸電)。之前您不是說”接地等電位接駁法”是防止觸電的安全方法嗎?怎麼還會發生觸電?由上圖您應該可以看出來，當您把所有的電器設備都採用等電位接線法接到導電金屬上後，不要忘了在導電金屬上再拉一條線或是接一根銅棒將地線的一端導入土壤中，這樣子才算完成”接地等電位接線”。
圖、等電位接線法(左)、接地線(中)、有接地線的三孔安全插座和插頭(右)
圖2.2、觸電原理和接地線防止觸電的保護機制
當電力系統發生漏電或故障時，要迅速的解切斷斷電源以免因為時間拉長而造成不必要的二次傷害，自動斷電裝置的設置目的即在於此。所謂的電力的”配電錯誤(falt)”是指運轉部份(自動斷電裝置安裝的地方)和裸露部(指金屬外殼或是您容易觸摸到的部份也是要接地線的部份)的電線連接錯誤所造成的。這種錯誤的配線會造成很大的漏電危險，所以發生時電源必需立刻切斷防止意外發生。
在主要的電力配線上，自動斷電的方法通常是採用加裝”電流過載保護開關”的方式達成。大部份國家(台灣也是這麼做)的做法是將回路和地線在主電源的地方接在一起。運轉的電器部和接地部之間就形作一個短路的廻路，如果發生過載的大電流時，裝設在靠近主電源火線上的保險絲或電流過載保護器就會燒掉或斷開，進而切斷主電源。
圖、不同形式的電流過載保護開關
圖2.2 馬達電線短路造燒斷保險絲的示意圖
電流式漏電斷路器(Residual Current Devices, RCDs)
如果您的主要電源是風車或是使用電源轉換器，風車和電源轉換器輸出的電流就算是整個都已經短路了，它的電流也不足以燒掉保險絲或是讓電流過載保護器動作。因為電流不夠大電流過載保護器是沒有辦法執行”自動斷電”的功能，所以電流過載保護器不適用於此種供電方式，必需使用＂電流式漏電斷路器＂。電流式漏電保護器很敏感，只要有輕微的短路造成漏電，它就會觸發切斷主電源的動作。
當您要在您的供電系統中安裝電流式漏電斷路器(RCD)時，首先請確定中性接點(回路)位置確實有接地線接地。在中性接點(回路)和地線之間要確定就這麼一個接點而且必需處在電源供應狀況。如果您的電力系統中有備用內燃機型發電機、巿電和連結風力發電電池的電源轉換器，三種電力共同存在的混合系統，請確保中性接點(回路)的配線配置在配電箱裏。電流式漏電斷路器裝設的位置要在主電源和中性接點(回路)和地線的外側才能正常工作；位置裝錯的電流式漏電斷路器任何情形下都無法感測到電路中的異常電流(圖2.3)。
圖、電流式漏電斷路器工作原理示意圖
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圖2.3 電流式漏電斷路器安裝位置必需在中性接點的下游
保護裝置安裝觀念總成
防止火災：主電源後端配電盤配接出去的每一條火線(正極)上都要裝設小型漏電斷路器。而每一條配接出去的電纜的電流承載能力都要高過漏電斷路的額定電流，也就是電纜承載電流安培數要比漏電斷路器高，漏電斷路器才能發生作用。
防止觸電：確認主電源的回路和地線之間有一個中性接點並且有安裝電流型漏電斷路器。
電池災害
大概沒有人喜歡笨重、常常充不飽、電力撐不久、沒幾年就壞掉、價格昂貴、不環保而且問題多多的電池。在獨立供電的風力發電系統中電池設備差不多也是最糟糕的一部份。大家都希望能夠不要用電池，但是風力發電系統中電池是最主要的電源的儲存和釋出調節設備。風力發電系統不用電池不太可能，除非您的風車只用來抽水或是燒熱水。電池結合許多的危險特性，分別說明如下：
電池非常的重，請小心搬運，最好利用輔助機械搬運，避免造成脊椎受到傷害。
電池裏面灌滿腐蝕性極強的硫酸，潑濺到衣服或皮膚會引起化學性燃燒和灼傷。對眼睛的傷害尤其厲害。如果硫酸溶液潑濺出來，請用鹹性溶液(例如：洗衣用的蘇打水，您最好隨時都準備好)中和掉酸性防止被噴到的物品被硫酸腐蝕掉。如果不小心發生硫酸潑濺到眼睛或皮膚時，請用大量的清水沖洗。(切記：發生潑濺就要立即的進行沖洗，因為酸性腐蝕的速度極快且傷害快速，沒有立即處理您的衣服、皮膚或眼球表面會被化學性氧化而產生破洞及傷害)。
例如，使用板手時，不慎觸及正負極造成電池短路會引起恐怖的火花並引起燃燒。因此，在進行與電池有關的工作，一定要把身上的珠寶、首飾、手錶、項鍊等等掛在身上的金屬物品取下，避免不必要的接觸而造成電池短路。與電池連接的電線上，也一定要加裝保險絲或是漏電斷路器。也千萬不要讓任何過流(overcurrent)設備接觸到電池，以免發生酸性腐蝕。
電池充電過程會產生可燃性氣體，遇到火花會有引發爆炸的危險；因此，電池擺設及充電場所必需要通風良好。電池間需要裝設一條通到屋子外部的通氣管，將電解產生的廢氣(氫氣)排出。氫氣比空氣輕所以可以很快速的從管道或高處排出。絶對不要在電池排氣口的上方點火或是製造出火花，這是會引起電池爆炸的。而火花也是造成電池爆炸的主因。滯留在電池裏的氫氣發生爆炸時，會把電池的上蓋炸開，然後硫酸就跟著四處潑濺。
不要吸入電池產生的氣體：台灣的中華電信公司就發生過電池排擺放在通風不良的機房，機房經年累月工作的員工，因為長期吸入有毒氣體而發生呼吸道癌症病變。請切記此教訓!!!
報廢電池的最終處置：最終處置報廢電一定要有社會責任心。因為鉛酸電池裏鉛是有名的毒性重金屬、硫酸也是強腐蝕性毒液體，兩者都必需以資源回收再利用方式處理。台灣的資源回收場一般都有回收鉛酸電池，您可交給業者處理。當然啦，您也可以去找各縣巿的環保局，請他們幫忙。(註：我沒試過，請自行辦理)。
其它的安全責任
小心處理旋轉機械(風車)的安全問題
風車葉片轉動的速度是非常快的。轉動的風車葉片高度必需要做到不讓路人和小孩碰觸到。
當您造好風車轉子的時候，不要因為很興奮想要看風車轉的順不順，就在戶外用個臨時支架急就章的把風車架起來。您可要知道當風車轉起來之後，您是沒辦法讓它停下來的。風車轉動所產生的廻轉力有可能把您的固定夾給扳開，然後風就亂跳，有時候不小心就會傷到您。
沒有保護罩的皮帶、轉軸、曲柄…等等類似的物件都是危險的。尤其是您在地上測試發電機或是其它傳動組件時(例如，放在車床上)，您必需很小心謹慎的處理這些零組件。千萬不要穿寬鬆的衣服要穿合身易脫的衣服，頭髮也要紮好，操作時衣服和頭髮要遠離機台，防止衣服或頭髮被機器捲進去。
美國風車界還算有名的Mick Sagrillo就曾經經歷過這麼一個親身經驗。故事是這樣子的：
我在阿拉斯加Yunkon河上游離最近一個電話大概要坐船走35英哩才會到的地方，和另外一個人搞一個Jacobs引擎。那時用一顆電池在工作桌上做測試發電機。那時候大概是晚上10點，個人已經超時工作好一陣子了。那時候，我留了個馬尾，為了安全起見我把綁成馬尾的頭髮塞在棒球帽裏面。
不知怎的，緩慢轉動的發電機曲軸把我的頭髮扯住，然後慢慢的把我的頭髮從我的頭皮上扯下來。就這麼一下!!我立刻跑回家，很緊張的去診療所看”龍骨”。這是一個很XXX的經驗。現在我聽到”魔鬼粘”撕開的聲音還是不由自主的顫抖。不管怎麼說，我那時候是在地面上做測試，而且很幸運的還活著。還好我的頭髮長回來了。不用想也知道，我再也不留長頭髮了。
高空作業 – 儘可能避免
如果您無法避免在高空作業，那麼下列數項您必需特別留意：
支架或高塔不可以太軟弱或不穩固，人上去有產生傾倒的危險。
身上要繫安全帶並將安全帶與防墜落桿連接牢靠。
當您在上方工作時，不可以有閒雜人等在下方駐留防止工具掉落時砸傷。
依照勞工安全衛生管理理辦法的高空作業安全要求標準進行作業。
進作業場要載安全帽。
除非您有充份的信心、充足的精神和體能、良好的的生心理狀態並且已計畫好高空作業的每一動作和移動位置，否則不要上去作業。先別動作，最好不要做!!!
這些年來，美國風力發電工業界已經發生很多起死亡的工安事故了，而所有的死亡工安事故都是和從高塔上墜落有關。歐洲方面則因為是先在地上把整台風車組裝好，再用大吊車吊起來固定的方法。雖然，這種先完全組裝後架設的方法比較安全到目前為止尚未發生死亡的工安事故。不管怎麼說，這種方法還是有一定的危險存在，不可輕忽。
舉升作業
就算您能不需要進行高空作業，您還是有一件事非做不可，那就豎立支架或支撐風車高塔。進行立塔作業，您必需很小心而且事先想清楚計畫好。立支架要用到到槓桿原理，槓桿好用但是用它會有許多讓您傻眼的不可預測況發生。切記：應用槓桿需要許多人一起幫忙，因為人多就會發生各想各的，立刻出現不同心不協力的狀況。
圖、利用機器協助風車舉升作業(左、中)、沒事不要學(右)
立支架的最好和最安全的辦法是參與的人越少越好、一個不會發錯號令的總指揮而且每個人所站的位置都要遠離風車墜落區防止作業過程中風車故隌要放下來或螺絲沒鎖緊掉下來時被砸到。舉升作業要謹慎小心宜緩不宜急。突然猛拉猛扯或用力晃都會對風車的傳動機件造成更大的衝擊和破壞力。所有吊掛重物用的滑輪的承載力要夠，也要有較高的安全係數(滑車承載力為吊掛物的5倍重以上)。
碎片掉落和支架傾倒
風力系統從設計到施工完成都必需依循安全第一的原則。所以豎立一座永不傾倒的支架或支撐塔。但是，您必需考慮支架會在剛好要死不死有人在下面的情況下，支架倒下來或者一些碎片雜物會從塔上掉下來。保護用的擋板或是加強保護措施是一定要做的。
說了這麼一堆有關安全第一的事情之後，您洩氣了嗎?老兄!!不用太兀朮!!安全意識不會困擾您太久，按照安全規範操作習慣了就像吃飯一樣，是再自然不過的事。事前學習安全觀念造成鬱悶洩氣等等情緒反應，總比施工過程出了事無法挽回再來懊悔不已，來得好吧!!
古 云： 流汗總比流血好!!
吳 了 云： 請您來風車，不是請您來給風車把命玩!!
吳子妾云：大風起兮雲飛揚，情郎不把妹來把風玩!!唉……
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