電箱-配置怎麼接-搞懂110V與220V在哪裡

台灣的家用電力系統是110V,冷氣是220V這是大家都知道的事情,但是你知道 電箱 裡面哪一條線才是220V嗎? 答案可能會出乎你意料之外,其實台電拉進電箱的電線都是110V。怎麼會? 那冷氣的220V是怎麼來的? 別急,讓我們繼續看下去。

電箱-裡面的110V有正反之分

台電拉進住家電箱的進戶線共有三條線,分別是

  • +110 V 火線/Line/Live
  • -110 V 火線/Line/Live
  • 0V 中性線/水線/零線/Neutral

家裡的110V插座,只要拉一條火線配一條中性線就可以用了,而像冷氣需要220V的插座,則需要拉兩條火線一正一反,如此一來兩條線之間的電位差就會是220V,所以冷氣的三孔電源是沒有中性線的,而是+110V / -110V / 地線。

所以自家的電箱整體規劃起來,應該就要像下面這樣:

電箱-完整的迴路配置
電箱-完整的迴路配置

至於各房間的電源線到底是要拉+110V還是-110V呢? 基本上把插座與燈座的數量盡量平均分配給這兩種電壓迴路就行,這個目的是為了要達到負載平衡,才能讓台電端的中性線電流為最小,供電系統才會相對穩定。

這有點像團體旅遊時安排遊覽車,總不能所有人都擠在某幾輛車上,人與車要平均分配才好。負載不平衡的後果是台電的變壓器會長期處於壓力之下,溫度升高,線圈會提早陣亡。仔細點的作法是先預估家中各區域的用電容量,然後盡量把容量分散在兩個電壓迴路,除非社區所有用戶不約而同的在同一時刻全用了某個同相位的110V,不過這機會應該很小。

兩種火線的負載最好能盡量相同,否則台電端中性線的電流可能會非常大。台電端的中性線理論上電流要為零,但實務上不可能,只能在規劃上做到盡量為零,才能維持電力系統的穩定,詳情請看這篇中性線-它不是地線-別再誤會它了

打開你家的電箱

接下來該是打開你家電箱的時候了,理論上兩條火線都應該要有顏色,下圖中的火線卻都是白色,與原本就是白色的中性線容易搞混。綠色的是地線,這家電箱內的地線與中性線是分開的。

堪用的電箱配置-火線是白色易混淆
堪用的電箱配置-火線是白色易混淆

我測量了該戶中性線與地線之間的電阻大約為1.5 Ohm,加上該戶位於高樓層,而這棟大樓大約有90戶,我推測大樓的總電盤上的中性線與地線是有相接的,會說推測是因為我沒看到總電盤。

不過若90戶當初的N、G都沒有在屋內短路,那我應該也不會特別建議他自行短路,否則其他人的漏電流可能都會往這裡衝,這樣也不太好。

接下來看看另一位朋友的電箱,這回兩條火線有顏色了,一藍一白很好分辨。通常白色是中性線、綠色是地線,在實務面上中性線顏色百百種,但白色還是大家比較會遵循的作法。這個電箱的地線一進來就直接鎖在金屬外箱上面,沒有地線銅排。在此例中只有漏電斷路器有接地線,理論上較安全的作法是每個迴路都要配一組地線。

較正確的電箱配置-火線有顏色,有漏電斷路器
較正確的電箱配置-火線有顏色,有漏電斷路器

接下來這個是豪華型的電箱,它的兩條火線與中性線全部都是黑色,它的中性線也是黑色,顯然白色中性線的觀念並沒有深植人心,它只纏上白色膠帶做區分。這裡比較特別的是,它的兩條火線銅軌是露在外面的,而且有紅藍兩種顏色區分,讓你清楚知道它如何佈線。而且它還附有自動切換電源的ATS系統,也就是右上角的黃色裝置,可以在停電時將備用電源切入電箱。

豪華型的電箱-以銅排為幹線,外加ATS系統
豪華型的電箱-以銅排為幹線,外加ATS系統

它的中性線銅排有一條綠色線,用來與地線銅排短路,這部分不能這樣接,在用戶端電箱G、N不能短接,畢竟N相上有全部的回流電流,那是個非常大的電流,若N、G短接又不巧碰上N相意外斷路,則所有的電流會全部透過地線G流回電源處,若這麼不巧的連地線G也斷掉,那表示你的家電不須漏電就會電人了。

有些朋友拿屋內線路裝置規則第24條來告訴我,他說法規並不是這麼說的,法規說N、G要短接,關於這個問題,簡單來說,那是一個過時的法規,當然它有它的歷史背景,為節省篇幅我另外寫在這裡三孔插座-兩孔插座-中性線與地線差在哪裡

一定有人會問,是真有這麼巧遇上N相與地線G剛好都斷掉? 老實講這機會還真小,但我不能講沒有,只是所謂安全就是想辦法把風險降到最低,我們已經不能再用電器只要能運作就好的Function Work方式來評斷施工好壞,而更要以地線接線的方式來評斷施工的品質與皆地規劃的完整性,當然這牽涉到業主的預算與遠見。這就好像沒戴安全帽騎車幾十年都沒事,為什麼今天我要帶安全帽上路? 因為安全考量,為了降低風險,只要一次意外,就能讓精彩的生命化為烏有。

講接地就會講不完,我會放在另外一篇來講,下圖是TN-C-S的接地方式(從N相分出來當接地線),若想從TN-C-S改為TT形式的接地(直接打地棒接上來),以下圖來說只要改總電箱就好,但若社區大樓的每戶都將G、N短接,那就沒辦法達到TT形式的接地了。關於TN與TT的介紹請看這篇Earthing System

電箱-中性線與接地線只在總電箱相接
電箱的中性線與接地線只在總電箱相接

住戶端的N、G為何不能短接,因為這會讓總電箱B與住戶電箱C之間的地線變成第二條中性線,也就是說B、C之間的地線會變成有電流,這樣就與地線的定義不同,正常的工作的地線不能有電流。將來若在總電箱要查總漏電流,在N、G短接的情況下,就會看到地線竟然有電流通過,若路徑上有阻抗造成壓差,就變成地線會電人。

之前曾有人提到在大樓內,總電盤N、G短接一次,在住戶電盤又N、G短接一次,這樣豈不是造成了地迴路(Ground loop)? 沒錯,這樣接確實會造成地迴路,所謂地迴路就是一群裝置除了機殼接地之外,訊號的地線彼此相接形成的網狀結構,這個網狀結構若有電磁場通過,就會形成感應電流,通常這個電場會是台電布建的電力線來的,因此這個磁場的頻率會是60Hz,若是在中國或歐洲這個頻率會變成50Hz。

地迴路最惱人的就是60Hz的哼聲(Humming),這通常是音響玩家最討厭的事情,因為在高度開發的地區普遍有電力線產生的60Hz磁場,很容易就會在地迴路中產生感應電流。這種電流通常很小,不會有致命危險,但是經由放大器層層放大之後,聽在人的耳裡卻非常的不舒服。

因此無論是在電路設計與設備接線上,都要避免地迴路的影響,現在無線設備很發達,與射頻相關的電路都索性直接蓋上鐵殼,避免外界電磁波干擾。而家中發生的地迴路,只是會有點惱人,卻是不會有安全疑慮的。

我這裡找到一篇關於地迴路的文章Ground Loop Basic,大家可以參考看看。

測量110V/220V

接下來,我們實際來測量110V與220V的電壓到底在哪裡。我們隨意挑一個斷路開關,把電表的黑色線插在中性線上,來觀察上方的火線相對於中性線的電壓,測得114v。

單相對中性線的電壓測量
單相對中性線的電壓測量

接著測量第二條火線對中性線的電壓,也是接近110v,實際測得115v。若您也想自己量看看,可以參考這篇文章三用電表如何使用-只要會用這個功能居家檢修沒煩惱 ,幾百元的電表讓自己也能做初步的故障排除,挺不錯的。

另一相火線對中性線的電壓測量
另一相火線對中性線的電壓測量

相信一定有人會問為何不是-115V,感謝您這麼認真看文章,沒有量到負電壓是因為台電提供的是交流電,所以這裡顯示的是交流電的振幅。我在上面的圖寫-110V是用來表示兩條火線在某時間點的電壓是彼此相反,如下圖只要經過半個週期110V與-110V彼此會對調。

說到這裡可能有人會問那三孔插座又是怎麼回事,這~說來話長,所以我寫在另一篇,請看三孔插座-兩孔插座-中性線與地線差在哪裡

兩條火線的波形為反相
兩條火線的波形為反相

若我們測量兩條火線之間的電壓,那等於是在同一時間測量一正一反的電壓你會得到230v,這就是冷氣220V的電壓來源,這樣大家有清楚了嗎。有人又要問了,說好的220V怎麼變成230V了,這是因為從台電到你家中間經過很多種設備,這些設備的誤差累積起來可能就是這個值。所以家電的耐壓一定要設計成比220V還多一些,用來預防外在因素的的升壓發生。

兩條火線之間的電壓是220左右
兩條火線之間的電壓是220左右

有沒有開始想看看你家的電箱了? 請記住,看看可以,若要變更設計施工,務必找專業的水電人員,因為他們才有大量的施工經驗與適當的工具。

這篇文章只是讓大家更清楚如何與施工或設計人員溝通,畢竟您才是用電的人,你才知道自己的用電習慣,尤其是高耗電的電器擺放位置,一定要讓規劃者知道,良好的溝通才能保障雙方權益。

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32 Comments

  1. 您好:冒昧請教,我在老公寓樓梯間的電燈量測時,用驗電筆驗兩端皆無亮燈,是代表無火線嗎?有可能嗎?還是我有量測錯誤?

    • 看來你要用電表量一下了
      無火線應該是不太可能, 當初拉線的人不會這麼兩光吧
      若當初燈泡有亮過 就一定有火線

      至於測量錯誤
      你如果能夠測量正常的插座 就不是測量錯誤
      除非驗電筆壞了

      以上都不是 那你就要查線了

  2. 請問一下, 小弟常遇到一些220V單相的空調使用三相接出的單相的電, 卻會發生一些奇怪的狀況, 例如控制器燒毀或不明原因的停機, 尤其是變頻式的冷氣, 但量測冷氣的入電都是220V左右, 有什麼可能的原因嗎?會不會跟三相變單相有關?

  3. 拜讀再三 獲益良多 但是心裡仍有些困惑 我有一部高壓清洗機是220V 單向 請問是不是我用三用電表 量出220V的這兩條線 就可以接上清洗機使用了呢?

  4. 好棒的文章。難得看到講解得如此清楚,理論與實戰兼備!!

    這陣子新家裝潢,看到110V跟220V的接法就有在猜-110V的存在,被你證實了。
    我這邊有兩個問題想請教:
    1. 我想用三用電錶量測110V三孔插座有無正確, 實測是短孔(火):長孔(水)=110V, 短孔(火):圓孔(地)=110V, 而長孔(水):圓孔(地)=數十mV。不知道這樣是不是代表接線正確?我的電錶是無段數位式三用電錶
    2. 以新設置的專迴,應該要在電箱中有個獨立無熔絲開關吧?如果請裝潢增加三組,就會多三個獨立開關?
    3. Ground loop noise在車上也很常見,但我一直沒真正搞懂,希望有空拜讀一下你的文章可以有更好的理解。

    • 首先, 感謝您的肯定
      回答您的問題
      1.
      你的測量方式對一半, 只能證明火線與中性線沒接錯
      至於中性線與地線是否在社區總電箱短接 or 自家電箱短接 or 插座內短接
      只能用四線電阻計才能知道, 距離越遠電阻越高
      使用三用電表的電壓檔得到mV, 只能知道有短接, 但不知道在哪裡短接
      2.
      只要是迴路 一個迴路就要接一個breaker 這應該大家都這樣接的吧
      所以我不太懂你的點在哪裡
      專用迴路的意思應該是那條線只接一個電器吧
      通常是電鍋 電熱水器 才需要各用一個迴路
      高檔的音響發燒友 好像也會用獨立迴路 但我聽不出來
      3.
      Ground loop noise的文章還在籌備中
      近期我會先發地電阻的文章
      還請您耐心等待

  5. 你好,我家電箱是已經20年的老房子
    本來就有220跟基本的110的電
    最近才打算裝冷氣
    才開始研究家中那個沒有用過的220v
    看了你的文章後了解許多觀念

    可是我好像也發現一點怪怪的
    該樓總電箱
    是接一條三線電進來
    +110-中性腺–100
    接在一個3p的50A斷路器

    在分接至用在220及110的斷路器

    可我發現220出去的電它的中性腺是接在電箱上

    而主電線的中性腺,是接在總電再出去接在110的斷路器在出去家用線路

    這樣看起來220的中性線就只在電箱,沒有跟著總電的中性腺出去阿

    讓我不得其解

    而我用三用電表測量火線+中性腺測出110V
    水線+中性腺也測出110V
    火線+水線220

    看起來是有電,可是又感覺220的中性腺只是接在電箱上…有點疑慮

    • 1. 根據你文末的電壓敘述 你有些地方定義弄錯
      水線 就是 中性線
      你把第二條火線 當成水線了
      2. 冷氣是220V, 所以是使用2條火線接入
      冷氣的迴路本來就沒有用到中性線 它的電流是火線1去 火線2回
      這樣接對電工來說 是正確的
      由於老房子沒有地線(打地棒), 當時電工也只能用電箱外殼當作地線給你
      但其實這種接地 用途不大,只能表示 電工已經做到他能做的責任了
      你不是唯一特例, 全台灣舊公寓大廈全部都是這種案例

      • 很感謝,安心多了,超快的回覆速度
        讓我對-110有更大的認識
        那是否代表著
        我拿電表測量家用110V的火線 及220插座中的-110線
        一樣會得到220的數值
        而我拿電表測家用110的火線,跟220插座中的+110連接
        就會短路起火花呢。

        • 回答你的兩個問題
          都是YES

          針對第二題, 理論上理解就好, 如果真的要試, 就帶個護眼罩
          短路那一瞬間 較細的電線金屬會融化掉 到處噴濺 滿危險的
          如果拿來短路的電線沒燒光, 理論上NFB應該會跳開
          若NFB也沒跳開, 那…你可能火燒厝了

  6. 初次來您的網站,內容受益良多,已經加入我的追蹤名單了 : )

    想請教一下,假設家中老屋牆壁的110V插座只有兩孔(無接地),又有220V的插座,220V插座的第三孔是否都是接地線而不是接中性線呢?
    如果這樣的話,是不是就能夠將其他110V電器的接地線接到220V插座的第三孔即可?

    • 1
      220V第三孔是地線 還是中性線, 理論上要是地線 實際上我不知道
      因為電箱內若沒有地線銅排, 我不知道建商會怎麼接第三孔
      你可以量看看是不是中性線
      如果不是中性線, 那我也不知道他是不是地線
      因為測量地電阻超麻煩
      或著 …第三孔根本空接

      2
      我不建議這樣接
      理論上每個家電插座的地線都要獨立拉到電箱
      你的冷氣插座沒那麼多空間

      就算它是地線 要承受這麼多地方的地線匯入
      它也不夠粗
      而且我總覺得有很大機會是空接的
      你要不要拆開來看看就知道了

  7. 請問如果台電送來的是三相220V,要如何接出正確的單相220V?電表量測三孔插座時又應該會如何?

    • 理論上要是0V
      但是實際上會有小電壓在上面
      我自己家裡的是 Vng=0.1 Vac
      有人遇過15Vac, 這可能是有重載的時候才會有, 我自己是沒遇過

    • 大致上是如此
      早期的黑白電視還得一定要60Hz or 50Hz的電源才能避免rolling的雜訊
      變壓器也有工作頻率的限制 超出限制效能會變差 但還是能用
      現在的電器大都是AC轉DC工作 基本上無妨

  8. 我可以用測量中線與地線的電壓
    來推測
    +110
    -110
    負載是否平衡?
    調整配線的負載?
    減少家中對講機音響等humming的狀況?

    • 負載是否平衡要看中性線的電流
      如果是自己設計的電路, 負載確實是要調配
      如果是大樓配電, 這很難調配, 你無法強制用戶何時要用電
      音響humming的成因, ground loop只是其一, 真正原因要追進去才會知道

  9. 真的是一篇很棒的文章,我是一個研究人員,我把他分享給實驗室的同事,對我們幫助很大。
    若有任何可以輔助的地方,希望我也可以盡一份心力。

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