在弄好電腦的電源供應器之後又手癢想把更源頭的部分弄好一點,因此先自修了一些簡單的電工知識,接著發現在舊房子裡有很多電源配線其實是不合格的,在某些情況下真是讓人擔心呀!如果想要讓居家用電更安全一點,如果不希望被少數偷懶的水電師傅偷工減料,那麼以下的小知識可以派的上用場喔!

 

一、理論:

功率=電流x電壓,P=IxV,單位分別為功率-瓦特W、電流-安培A、電壓-伏特V,

所以統整在一起就是功率P(W)=電流I(A)x電壓V(V)。

假設今天我使用一台功率1100W的吹風機,如果是設計成110V用的,那麼產生的電流就是10A,如果是設計成220V用的,那麼產生的電流就是5A,在一般情況下,通過的電流越小發熱程度也越小。

 

二、電源部分:

1.台灣的交流電分為110V和220V,一般插座使用的是110V,220V的插座為了避免誤插通常會設計成不同的形狀一直一橫。(常見使用220V的電器如冷氣機)

110V接地 110V插座       220V接地.jpg 220V插座   

2.一般民宅用的220V是利用兩條110V的電線組成,只不過兩條110V的線相性相反,一條是正110V、一條是負110V,兩者位差220V,所以用驗電筆去測民宅220V插座的兩個孔都會顯示帶電110V。工業用電才會使用一條220V、一條0V的方式來組成220V用電。

3.人體可承受的安全電壓約為36V,所以如果家用電流完整通過人體的話是很危險的一件事,尤其是如果電流走的路徑有經過心臟的話更加危險。(註:若有穿鞋等干擾接地的因素,僅僅觸碰到110V火線觸電的感覺是麻帶一點痛,過一陣子就好了)

 

三、電源銅線部分:

1.送電銅線分為火線、中性線(舊稱水線)和地線。

2.火線是帶電的線,電壓為110V左右,因為電路上的干擾因素多,所以電器的耐壓通常會設計高一點以容許誤差。

3.中性線以前俗稱水線,是不帶電的線,更精確一點講是大地電壓,相對於火線來說低了110V的電壓,所以火線如果是115V、中性線是5V,兩者相減後相對電壓仍然是110V沒錯。

4.地線是負責將漏電導至大地裡的線,可以避免漏電傷人的意外,通常是0V,根據電工法規規定,民國90年後的新建築物都必須要有良好的接地才合格,也就是把接地銅棒埋入地裡,並加上銅板(或銅製地網)、鹽、碳等施工法,如果偷懶把地線接連接中性線做接地,可能還是會電到,因為中性線裡還是有電在流動;如果把地線連結到鋼筋做接地,則要小心建築物是否有避雷針等裝置,這些裝置也有可能把鋼筋當作導體,那麼被雷打到時雷電就會沿著地線灌進電器裡囉。

5.根據電工法規,一般插座用的銅線線徑是2.0mm,電燈開關用的線徑是1.6mm,大電流用的線徑可高達3.5-5.5mm2

6.一根銅線的單心銅線只有做1.6-2.0mm,更高的都是多根銅線絞在一起的絞線,像5.5mm2就將多達七股銅線旋轉絞成一條。若要將絞線接入插座,較妥當的做法是利用Y型端子(適用鎖式插座)或針型端子(適用插入式插座)等端子將絞線先做壓接的動作再接入壁插中。

7.銅線若需纏繞續接或壓接端子之後絕緣的話,可以用水電膠帶重疊包覆至少四圈以上,或是用熱縮套管、專用絕緣塑膠套等等作絕緣包覆。

8.銅線比較-常見銅線單位有兩種,分別是銅線直徑(單位mm)、銅線截面積(單位mm2),

1.6和2.0指的是銅線直徑(圓直徑),3.5和5.5指的是銅線截面積(圓面積),換算一下,2.0mm的截面積約為3.14mm2(半徑x半徑x3.14),因此2.0和3.5的銅線被歸類為同等級銅線。

長度與面積.jpg

此外就像衣服和鞋子的尺寸一樣,不同的地區使用的單位也不同,常見的電線套用不同地區的尺寸分別為-

  美規(AWG)      日規        德規   
16 1.25 1.5
14 2.0 2.5
12 3.5 4.0
10 5.5 6.0

當電線被塞在牆壁管子裡(管內3條線以下、周溫35)的時候,可以承受的安全電流量分別為-

單心實線1.6mm - 15A

單心實線2.0mm - 19A

多心絞線3.5mm2 - 19A

多心絞線5.5mm2 - 25A

PVC管配線之安培容量2.jpg

如果需要更詳細的資料和數據,請參考PDF文章電線接線方式及絕緣膠帶

http://www.bime.ntu.edu.tw/course/course_outline/zip/61136450/A-3.pdf

 

四、插座部分:(壁插=牆壁插座)

1.將插座拔出來會發現後面主要負責電力傳輸的有二至三條銅線,至少會有火線和中性線,通常火線是紅色或黑色的、中性線是白色的、地線是綠色的,但曾有案例是水電師傅於線不夠用時拿別的顏色來充數,所以要判別火線和中性線的話強烈建議要用驗電筆或三相電錶測量過。(電箱裡有多條主要火線的話可能會用顏色作區別,如紅、黑、藍、棕、橘、黃)

2.按照正確的接法,插座上的窄孔是火線、寬孔是中性線、圓孔是地線。(註:按國際牌的慣例,橫向裝設時,火線窄孔在上方,中性線寬孔在下方)

火水地線2.jpg   火水地線.jpg

3.如果插座的火線、中性線接反了,電器仍然可以正常使用,只是如果電器內部如果有防漏電的開關通常設在火線端,接錯的話就沒辦法發揮其效果了,有時電腦主機機殼會電人也可能是兩線接反的關係。舉個例子來說,假設電器是一間屋子,前門標示著火線,後門標示著中性線,閃電俠來訪的時候都是從前門進屋、後門離開,保護裝置就像在前門放了重兵把守,如果出問題就會把閃電俠擋在前門外,如果火線和中性接反的話,前門的重兵就無法阻止閃電俠進屋子了,因為閃電俠都從後面來...。

4.一般插座可以承受的安全電流上限是15A,除非是大電流插座或是醫療級插座才容易看到可承受20A的種類。

5.一般插座可承受電流為15A,此數值為該迴路內所有電器的加總,若迴路內有多個插座並聯,則最前面的插座將承受最大的發熱壓力。同理,同一延長線可承受的電流15A指的也是分接的所有電器電流的加總值。

6.一般住宅預防電線過載發生危險的無熔絲開關可承受電流為20A,超過此數值就會跳電(要等熔絲熔掉,而非馬上斷電),也有人另外更改為30A,但這樣就降低了其預防危險的意義。

7.強烈建議不要使用太多分接,例如延長線接延長線再接轉接頭,每一次分接都在接觸點提高電阻發熱的風險,也不建議使用可轉動式的分接頭,因為分接頭要做成可轉動的方式勢必會犧牲掉導電銅片或銅線的接觸面積,接觸面積越小電阻越高越容易產生高熱。

8.如果電器火線和中性線意外碰觸到產生短路,在兩三秒內就可以產生融掉電線絕緣外皮的高溫並進而走火。

 

總結:

        如果電器可以單接壁插(牆壁插座)的話最好,但現在家庭大多有很多電器產品,壁插不夠用不得不使用延長線或轉接頭,沒關係,請記得大電流的產品盡量使用壁插並和其他產品分開用,例如電鍋、烤箱、微波爐、吹風機、冷暖氣、烘乾機...等等,而可轉動的分接頭盡量少用,3P轉2P的轉接頭也盡量少用,如果僅用來手機充電等低電流使用的話沒關係,如此一來就可以盡量降低家庭用電的風險了。

一般插頭.JPG

一般插頭可以看到電線銜接到導電銅片後就直接透過導電銅片插牆上的插座了。

可動式插頭.JPG

可轉動式的插頭是透過小鉚釘將內部銅片和外插銅片連結在一起,多了一層接觸的電阻,而且兩個銅片的接觸面積比較小,如果用久了產生鬆動和接觸不良會有風險,所以建議不要常轉動這類型插頭,或者這類型插頭不要接插電量大的電器。

 

    其他詳細的資料可以尋找電工法規,不過台灣沒有統一的一部法典名稱叫做電工法規,電工法規指的是以電業法為母法而衍生出的一些相關子法的集合,最常用到的是屋內線路裝置規則,其他林林總總有二十幾個法規,例如電業主任技術員任用規則、處理竊電規則、汽電共生系統推廣辦法、臺灣電力公司營業規則...等等都是,而美國有統整為一部通用的法典稱作NEC(National Electrical Code),一般人弄音響或室內配線的話參考屋內線路裝置規則就可以了,請參閱電工法規/屋內線路裝置規則(全國法規資料庫入口網站)http://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?PCode=J0030018

    最後順便宣導一下火災警報器的裝設,民國99年5月19日消防法第6條修正,未設置火警自動警報設備的住宅、旅館、老人福利機構場所及中央主管機關指定之場所,應設置住宅用火災警報器,期限是民國106年底前,但是罰鍰的部分只有第35條和第37條有罰旅館、老人福利機構中央主管機關指定之場所的管理權人,我的理解是不會處罰純自住宅的人,不知道這樣理解對不對(註:經詢問消防人員,民宅屋主應負責安裝偵煙器),不過為了安全起見仍然應該在一些關鍵地方裝設住宅用火災警報器,例如樓梯轉彎處(煙囪效應),相關資料請參考消防署的文章http://fp.nfa.gov.tw/homefire/laws.html

        2018年補充,實作派電子實驗室網頁有很多圖文並茂的專業文章,也有影片,大家可以逛逛這實用的網站:https://www.strongpilab.com/category/concept/

 

參考資料:

1.防範電氣火災安全宣導。(無日期)。內政部消防署全球資訊網。取自http://www.nfa.gov.tw/main/Unit.aspx?ID=&MenuID=378&ListID=140

2.住宅用火災警報器(無日期)。內政部消防署全球資訊網。取自http://fp.nfa.gov.tw/homefire/reason.html

3.陳武森、謝志誠(2006)。電工實習講義(A組之3)。台灣大學生物產業機電工程學系。取自http://www.bime.ntu.edu.tw/course/course_outline/zip/61136450/A-3.pdf

4.電工法規電線安培容量。(無日期)。銘宣電線電纜服務網。取自http://www.wire.com.tw/ampere.htm

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留言列表 (4)

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  • 海東力
  • 長知識了,感謝!
  • 很高興能幫上一點小忙

    摩摩喳喳 於 2017/02/10 10:24 回覆

  • Jeffery
  • 感謝您的整理喔!
  • 謝謝鼓勵~

    摩摩喳喳 於 2017/05/08 10:56 回覆

  • Aden
  • 整理得不錯耶!
  • 謝謝你的欣賞~

    摩摩喳喳 於 2017/11/15 09:13 回覆

  • 訪客
  • 請問家裡的電線是絞線,四條單心線這種,那我買來的插座是單心線插座,這樣可以使用嗎?,該如何安裝?
  • 不好意思很久沒上來了,照國際牌的標準,單芯線的插座應該只能插1.6或2.0單芯實線,3.5或5.5絞線要另外買接絞線的插座,110V和220V都有賣絞線用的。四條單芯線可能是3.5絞線的規格,電流承受力約等於2.0單芯線,我不知道線的粗細如何,如果插得進去就可以直接用,如果不行,又不想另外買插座,偷懶的方式是把絞線剪掉一條再插進去,但這樣會讓電流承受力下降,最好不要接大電流的電器,可以的話盡量還是買適合的插座吧~

    摩摩喳喳 於 2018/09/06 09:46 回覆