跳電-安全機制很重要-讓你又愛又恨

煮火鍋的時候大家是否有跳電的經驗? 菜都放下去了才出現跳電,導致無電可用,實在是很困擾。跳電機制可以讓我們居家更安全,但跳電後眼前的火鍋又沒辦法吃,真是讓人又愛又恨。

跳電-為何會發生

當你使用高耗能家電(電磁爐/微波爐/電暖器/吹風機等)的時候,由於電流非常大,若電流超過自家電箱開關設定的上限,開關會自動彈開(俗稱跳電),這可以避免電線過熱引起火災,所以跳電是個安全機制。關於電流為何會讓電線發熱,請看這篇插座變黑-如何避免融化變形-別再讓憾事發生

下面是我為了讓各位了解電流如何燒毀電線而做的小型實驗,各位自己也能在家做到,大電流經過又細又窄的電線會產生非常高的熱能,如果3V電池都能發生一樣的事情,你家的110V又怎麼能輕忽呢?

Fuse 保險絲

大家應該知道保險絲這東西吧,它通常安裝在電器內部,若不小心有過高的電流竄進來,保險絲就會先燒掉從而保全昂貴的電器,可說是犧牲小我完成大我。但這種保險絲的缺點就是你必須事先買一些新品備用,否則若在假日燒掉保險絲,又找不到店家買新品,就會很傷腦筋。這種保險絲燒斷的事情若發生在自家的電箱內,豈不是整個周末都無電可用。

跳電-市售的保險絲屬於一次性的零件
跳電-市售的小型保險絲屬於一次性的零件

NFB 無熔絲開關

因此才有人開發了無熔絲斷路器(NFB/Non-Fuse Breaker),它的作用就跟保險絲一樣,只是NFB並非以自我燒毀的方式斷路,它是以跳開閘刀的方式斷路,因此閘刀往下跳開之後,只要把閘刀再扳上去,就可以重複使用。這麼好的東西在哪裡看得到? 就在你家的電箱內,當然在把跳開的閘刀復原之前,務必要先把耗電的家電移除,才能真正保護到自己的住家喔。

一般居家插座用的NFB大約是15A,獨立的電鍋迴路大約20A,有些則一律以20A施工,安培數越大電線就要越粗,電線的電流容量一定要大於等於NFB的容量。若是家裡有大型的電熱水器裝置也許要用到40A,電線的截面積也許要用到14mm平方,這需要請您與專業的水電人員諮詢。

跳電-可重複使用的NFB-20安培容量的無熔絲斷路器
跳電-可重複使用的NFB-20安培容量的無熔絲斷路器

以下是根據經濟部公布的”用戶用電設備裝置規則“(原”屋內線路裝置規則”)所列出的電流與線徑規範,你可以根據這個資訊來推算自己家裡該用多粗的電線。

屋內線路裝置規則的電流與線徑規範
用戶用電設備裝置規則的電流與線徑規範

上面這個表所呈現的只是建議的安全容量,所謂建議就是仍有點模糊空間,例如2.0mm的電線,雖然它表定管子內放三條線的話只能耐19A,那如果電流到了19.1A會不會就立馬融化? 不會,就算到了20A它呈現的也只是溫度的上升,當然長期下來也許塑膠外皮會劣化,但不會立馬融化,因為這不是寫程式非黑即白,如if…else…這種語法,這是類比的物理現象。

但如果你的長期運轉電流就剛好是20A,我會建議採用5.5mm平方,它表訂可以到25A,你要給電線留一點空間。這跟做人一樣,給人留點空間,話不要說滿,將來空間才會大。

至於NFB的選用,基本上是看需求面,例如你的恆常運轉電流是18A,但是市面上沒有18A的NFB,那就選容量多一點點的20A,就算真的有18A的NFB你也別選,剛剛前一段說了,要給裝置一點空間,選那麼剛好的容量只會讓自己一直跳電。如果選了容量較大的20A NFB,但看看2.0mm電線,表訂容量只有19A比NFB容量小一些,怎麼辦? 要不要再把線徑變成5.5mm平方呢? 這時要回到需求面來,這樣想會沒完沒了,若需求只有18A,那麼19A的2.0mm電線是可以用的,即便NBF已經是20A了。

那一定有人問,那電流剛好介於19A~20A之間怎麼辦? 它剛好大於電線容量,又小於NFB額定容量,這樣不就電線一直發燒,而NFB又不跳。對,是這樣沒錯,這也表示電線的溫度短時間不會上升太多,因為只差那1A。

一般電流過載,通常不會只多個1A,它會直接多個5~10A,所以只要NFB過載都會爽快的跳電。

在電流容量邊緣使用,短期是沒問題,例如親戚來訪臨時插個吹風機,用個5min這樣還好。但如果三天兩頭經常出現這種情況,就表示19A~20A才是你自己的運轉電流,並非之前講的18A,那當初就應該以20A來規劃才對,電線與NFB都要往上加一個級數,所以最終還是要回到需求面來才是最適當的。

也正是因為NFB與電線有一定的配套與施工方式,而且有些還與法規有關,若有需要施工一定要找專業的人來諮詢。為了區分施工人員的能力,才有所謂的甲級電匠(乙級室內配線)執照的東西出現,多花點錢為自己買一份保障是值得的。

別把自家電線當保險絲

若跳電的次數很頻繁,你可能要先回想一下家中的電器是否進來有變動,無論是新添購,或是插頭位置有換都可能是原因,若無緣無故頻繁跳電,就需要請專業的水電人員幫你處理。

在這裡要鄭重呼籲各位,千萬別因為頻繁的跳電而私自去更換更大容量的NFB,這樣做的話等於放任大電流進入你家,NFB若當不成你的保險絲,那就是你把自己家的電線當保險絲囉,輕則家電故障,重則發生火災,不可不慎。

漏電斷路器

另外有一種開關,稱為漏電斷路器(ELCB/Earth Leakage Circuit Breaker),顧名思義它的斷路行為會發生在漏電的時候,若是漏電斷路器彈開,表示在迴路上有電器漏電,必須要一一確認是是哪台裝置發生漏電,移除漏電家電之後才能再度復電。ELCB通常應用於較潮濕的環境,例如浴室與廚房,事實上ELCB除了能偵測漏電,也具有一般NFB的功能。

此外要提醒大家,所有的漏電斷路器都有一個很醒目的TEST測試按鈕,這是用來確認漏電偵測的功能是否正常,每個月都要記得去按一下確認會跳開,才能保障自身的安全。

下圖都是ELCB斷路器,左邊是單極1P通常用在110V供電,右邊是雙極2P用在220V供電,若你的預算足夠可以全部改用ELCB。

ELCB-斷路器加上漏電偵測
ELCB-斷路器加上漏電偵測

電力帶給人們方便的生活,但它是頭猛獸,人們必須要有充分的理解才能與它共存,希望此篇能給大家更安全的用電環境。

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9 Comments

  1. 助教您好
    1. 請問,電流的過載是導致電線發熱燒毀的主要原因,
    (電器消耗功率P=IV) 又 (線損P=I^2*R)
    假設電器為固定的用電瓦數,那麼提高電壓應該是相對安全又省電的方式
    但是不太能理解過高的電壓會導致電器燒損,過大的電流又會導致導線發熱甚至燒損,
    是不是可以想成水壓太大造盛裝的容器破裂(負載燒壞),水流太大水管也會破裂(導線燒損)呢
    2. 一般來說無熔絲開關是不是只保護過大的電流,而過大電壓是沒辦法做保護的呢
    因為有遇過大停電時,剛復電瞬間,一般住家如果靠近二次變電所出口,一般低壓電會高出不少伏特,
    導致家裡較精密的電器燒損無法啟動,GOOGLE了一下好像也沒有一般用戶可以使用的過電壓保護裝置,好像都是所謂的避雷器,所以電壓的穩定好像比較依靠台電的供電,我想無熔絲開關在電壓上的保護應該是停電時將它切開,做第一層電器的保護
    謝謝~

    • 1.
      提高電壓, 降低電流, 確實省電, 但僅限於輸配電的考量
      安全考量比較偏向設備的考量
      如果越靠近使用者端, 人的安全因素就會冒出來
      所以電壓才會越降越低
      過高的電壓會打壞電器單純只是超過電器的設計範圍而已
      你的比喻, 可以這麼比喻

      2.
      對, NFB只有限電流, 電壓方面只設計了絕緣電壓, 超過電壓可能會有電弧短路
      復電當下很多負載都還要一一開機, 所以初期電壓會較高
      你可能需要一台可以穩壓與限流的UPS
      但我不確定效果如何
      或是斷電當下先OFF NFB, 復電過個一小時之後再ON NFB
      純討論, 沒實際試過

  2. “事實上ELCB除了能偵測漏電,也具有一般NFB的功能。”
    除非有註明”漏電/過負載保護兼用”或”漏電/過負載/短路保護兼用”,否則不能取代一般NFB。

  3. 你好
    請問 2.0mm 的電線 搭配 20A 的 NFB 是可以的嗎?
    看法規有說 [無熔絲開關之標準額定不能配合導線之安培容量時,得選用高一級之額定值]
    而 2.0 mm 電流承受最大到 19A,所以可以選用 20A 的 NFB 嗎?

    如果可以,這樣當19A<電流<20A,不就會燒掉電路,NFB也不會跳開嗎?
    感謝!!

    • 你的問題其實也是很多人的問題
      2.0mm照法規來說, 是不能使用20A的斷路器
      但由於19A, 20A只差1A, 所以很多人就這樣配了
      最好的做法是 5.5mm平方 搭配20A斷路器
      2.0mm線徑 搭配15A斷路器

      至於2.0mm到了19~20A之間, 會不會燒掉線路, 這要看情況
      如果天氣寒冷 我想是不會燒掉線路
      如果天氣炎熱 又長時間使用, 外皮會軟化, 如果附近有金屬物壓著電線,就有短路風險
      NFB理論上會在20A附近跳開, 例如19.9A~20.1A之類的
      19A應該是不會跳開, 我自己沒試過, 我盡量不要用到這麼滿

      • 助教你好
        您說 2.0mm照法規來說, 是不能使用20A的斷路器
        那法規有說 [無熔絲開關之標準額定不能配合導線之安培容量時,得選用高一級之額定值]
        這意思不是 15A 可以換 20A嗎?
        感謝!!

        • 哎呀 抱歉 我之前沒注意到法規的文字
          你這題考倒我了, 我剛剛快速瀏覽了一下法規
          看來法規確實是說 15A可以換20A, 感謝您的提醒, 我要修正一下文章

          但我個人不喜歡把電線的能力 弄到滿載, 給您參考

        • 第 52 條
          進屋導線之過電流保護依下列規定辦理:
          一、每一非接地之進屋導線應有過電流保護裝置,其額定或標置,不得大於該導線之安培容量。但斷路器或熔線之標準額定不能配合導線之安培容量時,得選用高一級之額定值,額定值超過八○○安時,不得作高一級之選用。
          我認為”每一非接地之進屋導線應有過電流保護裝置,其額定或標置,不得大於該導線之安培容量。”應該就足以說明不能選用20A的斷路器

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  1. [用電安全]你家能插多少電器-估算電流容量的方法 – 實作派電子實驗室

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