配電工程
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配電工程 (七). 電燈配線設計. 主講人:王廷興 博士 台北科技大學冷凍空調系 副教授 消防設備師,電機技師,建管甲級技術士,合格仲裁人,升降梯檢查員. 燈載配線設計. 分路、幹線的觀念. 一般照明之分路額定應以實際負載容量計算,不得乘需量因數,一般照明之幹線安培容量須乘上處所別幹線負載計算表所規定之需量因數。. 低壓屋內配線線路 包括幹線及分路兩部份. 燈載分路的種類. 電燈及電器分路 -供應電燈或電器,或同時供應電燈及電器之使用,且所設之出線數在二個以上之分路。

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Presentation Transcript
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配電工程(七)

電燈配線設計

主講人:王廷興 博士

台北科技大學冷凍空調系 副教授

消防設備師,電機技師,建管甲級技術士,合格仲裁人,升降梯檢查員



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分路、幹線的觀念

一般照明之分路額定應以實際負載容量計算,不得乘需量因數,一般照明之幹線安培容量須乘上處所別幹線負載計算表所規定之需量因數。


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低壓屋內配線線路包括幹線及分路兩部份


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燈載分路的種類

  • 電燈及電器分路-供應電燈或電器,或同時供應電燈及電器之使用,且所設之出線數在二個以上之分路。

  • 專用插座分路-在住宅處所,為供應住宅之廚房、洗衣房及餐室等小型電器用電,此分路不得與其他出線口併用。應加裝一個以上之20A插座分路,以供應小型電器之用。

  • 特殊負載分路-專供大型之特殊電器使用,如冷(暖)氣機、熱水器、電灶等,且每分路皆以裝置一具負載為原則。此種特殊負載分路之設施應於房屋新建時,即予預先設計。


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燈載低壓供電方式

一、單相二線式(1Φ2W)

適用於一般電燈及小型電器負載,其供電電壓為110V或220V。


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燈載低壓供電方式

二、單相三線式(1Φ3W)

適用於負載較大之住宅及商店等。其供電電壓有110V及220V兩種(一般以110/220V表示)。110V可供給電燈及小型電器等負載,220V則供給冷氣機,電熱器等大型電器。


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燈載低壓供電方式

三、三相三線式(3Φ3W)

其供電電壓為220V,適用於三相電動機等三相負載,及220V電燈負載。除外,亦可利用中性線取出110V供應單相負載之用,但此種接法須考慮負載平衡。


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燈載低壓供電方式

四、三相四線式(3Φ4W)

適用於負載較大之大樓,工廠等處。這些處所若以1Φ3W供電,易因單相負載過重而使電力公司配電線路產生不平衡現象,而3Φ4W者可供應使用不同電壓之電燈及電力負載。

另有一種V接三相四線式,一般情況較少採用,偶而在三具單相變壓器有一具故障時,用來暫時供電。


3 4w 220 380v
3Φ4W式220/380V接線圖


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V接四線式接線圖


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常用的法規規定

法規:102-123條

第一○九條 幹線負載按第一○二條所規定之各分路負載之總和乘以需量因數。

需量因數為最高負載與設備容量之比值。例如住宅中所有的電燈(設備容量)在同時會使用的電燈數有多少之意,所有的電燈不一定同時使用,所以需量因數必小於或等於1。各分路負載之總和乘以需量因數後得最大之實際運轉負載,如此求得之幹線負載才是符合實際需要且經濟。



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常用的法規規定

第一一○條 幹線容量應符合下列規定:

1.幹線導線應有足夠的安培容量以承受其所供應的負載。

2.幹線如供應連續負載或同時供應連續及非連續負載,其所裝置過電流設備之安培額定或幹線導線之安培容量應不小於非連續負載與1.25安培連續負載之總和。


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常用的法規規定

第一一二條 櫥窗電燈應以每30公分水平距離不小於200瓦,作為負載之計算。

第一一三條 非住宅處所之插座負載,其每一插座出線口負載最大以180伏安計算之,其幹線需量因數得應用表:


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常用的法規規定

第一二二條 中性線最大負載即為中性線與任一非接地導線間之最大裝接負載。供應住宅用電灶、烘箱及烹飪器之幹線,其最大不平衡負載應依規定之非接地導線上之負載再乘以百分之七十。


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常用的法規規定

第一二三條 以110/220伏單相三線供電之單獨住宅,其進屋線或幹線之安培容量達100安以上時,則進屋線或幹線負載計算,得依計算法,其幹線中性線負載並得適用第一二二條之規定。







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電熱器分路與幹線設計

電熱器:係指以單相110,220V以上供電之工業用電熱器(例如生產場所之乾燥器)及非工業用電熱器(例如非工業用處所之烹飪、煮水、取暖、乾燥用電爐、浴室用電熱器、醫療用消毒器等)。


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電熱器分路與幹線設計-隨堂練習

參考法規: 166-170條

某用戶擬設置20KW、15KW、及8KW電灶各一具,供電採1Φ3W 110/220V配線採PVC管施作,設計其幹線及分路。


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例 題

某工廠宿舍裝設1Φ220V4KW電熱器十台,由3Φ3W220V供電,採硬質PVC管配線,試設計其分路及幹線?

解1.電熱器之額定電流為:

4000220

I = ----------- = 18.18A

各分路道線線徑採用2.0mm導線。


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電焊機配線設計-原理

電焊機最普遍的型式有電阻電焊(或稱點焊)和電弧電焊兩種。

電阻電焊係將相焊接之金屬物體置於兩電極間以構成電流之回路,當電極接上電源後即有大電流流過金屬物 體,金屬物體之電阻產生之I2R熱能使其本身熔化以完成焊接。電弧電焊係將欲焊接之金屬接合放置並接至電極之一端,再以塗有熔接劑之焊條夾置於電極整另一端,以之在焊接處觸發電弧,焊條本身熔化以提供額外之金屬來完成焊接接續。


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電焊機配線設計-種類

交流電焊機因使用大電流、功因低且電壓變動率大,對線路上其他負載影響甚鉅。故其配線線徑及過電流保護器之選擇相當重要。又可分為:

1.變壓器供電之電弧電焊器。

2.電動發電機規之電弧電焊器。

3.電阻電焊器。


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電焊機配線設計-任務循環

參考法規:173-175條

任務循環即為設備之使用率,因電焊機為間歇性負載,故每次焊接後至下次焊接前會有停歇時間,焊接時間和總使用時間之比值稱之。

例如一電焊機焊接一次為5Hz,停用時間為10Hz,則其任務循環D=5/(5+10)*100%=33.3%


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電焊機配線設計-隨堂練習

某工廠設有1ø220V附變壓器之電弧電焊機數具,其規格為:50KVA任務循環60%二具,40KVA任務循環40%三具,30KVA任務循環30%一具,按金屬管配線,試求幹線之最小線徑。

解 (由173條規定) :

50KVA者 ------------*0.78=177.27A

40KVA者 ------------*0.63=114.55A

30KVA者 ------------*0.55=75A

50*103220

40*103220

30*103220


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幹線之最小安培容量IL為(由173條第一項第二款)

IL=177.27+177.27+(114.55*0.85)+(114.55*0.7)+(114.55+75)*0.6

=645.82A

幹線應選用325mm2導線兩條並聯使用(共4條導線)。


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有三部1ø220V電阻電焊機A、B、C,其額定電流分別為100A、80A、60A,設其任務循環均為50%,以金屬管配線,試設計其分路及幹線。

解:

A電焊機分路導線容量須≧100*0.71=71A

∴導線可採用30mm2者(其安培容量為90A,175條)

NFB可選擇2P220V100AT者(71 ≦ NFB-AT ≦ 3*100=300A)


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B電焊機分路導線容量須≧80*0.71=56.8A

∴導線採用22mm2者(其安培容量為70A)

NFB可選擇2P220V100AT者(56.8 ≦ NFB-AT ≦ 3*80=240A)

C電焊機分路導線容量須≧60*0.71=42.6A

∴導線採用14mm2者(其安培容量為55A)

NFB可選擇2P220V75AT者(42.6A ≦ NFB-AT ≦ 3*60=180A)


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(175條第二項第二款)幹線D之導線容量須≧100*0.71+80*0.71*60%+60*0.71*60%=130.6A

故須採用60mm2之導線(其安培容量為140A)

其NFB採用2P220V200AT者(130.6A ≦ NFB-AT ≦ 3*145=435A)

其單線圖如下:


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