世界第一簡單電力設備

出版社︰ 世茂
國際書號(ISBN): 9789869480598
作者: 五十嵐博一
釘裝: 平裝
出版日期: 2017-10-05
頁數: 205
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電力設備無所不在,如何一點就通?
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火災警報器是如何運作的?
避難誘導燈該怎麼設置?
變壓器容量該如何計算?
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推薦人
國立臺灣大學電機工程學系教授 陳耀銘

目錄
前言 1
序章 2
第1章  身邊的電力設備 7
1 電力設備 10
2 插座 12
3 開關的位置 16
4 照明 18
5 照度計算 24
6 配電盤 31
補充 35
第2章 隱藏的電力設備 47
1. 電力通道 49
2 動力控制盤 53
3 斷路器 55
4 動力機器 58
5 漏電 63
補充 68
第3章  意外的電力設備 77
1 防災設備 79
2 火警自動警報設備 81
3 防火防排煙連動控制設備、緊急廣播設備 86
4 指示燈、緊急用照明 90
5 防災設備的注意事項 94
6 避雷設備 95
補充 103
第4章 電力設備的核心 117
1 受變電設備 119
2 保護協調 122
3 啟斷容量、變壓器容量 123
4 配電室 127
補充 132
第5章 電力設備的頭腦與再生能源 141
1 中央監控設備 144
2 需量控制 146
3 汽電共生系統 150
4 太陽能發電、風力發電 152
5 定期點檢 156
補充 158
終章 169
索引 173

內容試閱
變壓器容量的計算範例
在計算變壓器容量時,得考慮需量因數、參差因數(→p.131)。但是,若是負載可能同時運轉的空調,適逢盛夏冷房運轉尖峰、深冬暖房運轉尖峰時,可能出現所有空調完全運轉的狀態,出現需量因數100%、參差因數1.0的情況。
除了空調之外,給排水幫浦、換氣扇等各種機器混雜使用時,得根據各個機器的需量因數來討論整體的參差因數。以下述負載的場合為例。

空調7.5kVA(上表的8馬力型號)  3台
換氣扇0.4kW(能源效率70%、功率因數60%)  4台
給水幫浦3.7kW(能源效率90%、功率因數80%)  1台
排水幫浦2.2kW(能源效率90%、功率因數80%)  1台
作業用機器10kVA(需量因數60%)  5台

各機器需要的電源容量如下所示。另外,電動機的所需電源容量等於額定功率除以能源效率與功率因數。
・空調
・換氣扇
・給水幫浦
・排水幫浦
・作業用機器  需量因數
如果所有機器持續同時運轉,則所需的變壓器容量可由各機器的所需電源容量相加求得。
一般泛用變壓器的額定容量有20、30、50、75、100、150、200、300、500kVA……等,所以上述例子需選75kVA的變壓器。
各機器非同時運轉的話,則需考量參差因數。參差因數是由類似設施的實際數據、各個設施的運轉條件等推定的數值。假設參差因數為1.4的場合:

則需選50kVA的變壓器。
變壓器容量計算上的需量因數、參差因數,多由經驗推測而來,數值未必非常精確,可能因為計算的人不同而異。電動機的功率因數、能源效率也非嚴謹的數據,多是引用內線規程上刊載JIS數據的概算值,所以計算出來的所需電源容量僅為粗略的概算值。另外,在預估各個數值時,如果過於考量安全問題,可能會因此選擇容量過大的變壓器,需要多加注意。
再來,實務上,在決定間歇運轉機器的需量因數時,通常得考慮運轉時間。上述例子中,假設給水幫浦的需量因數為30%、排水幫浦的需量因數為10%、不等率稍小(假設1.2左右),則各機器的所需電源容量如下:
・空調  需量因數
・換氣扇  需量因數
・給水幫浦  需量因數
・排水幫浦  需量因數
・作業用機器  需量因數
合計:

考量參差因數後,所需電源容量為:

就原本的需量因數定義來說,像這樣考量運轉時間的需量因數設定,是有所偏誤的做法,但相較於考量各機器的運轉時間,僅套入參差因數的方式,考量各機器的運轉時間,再套入需量因數來的方式,有時會更接近實際所需的變壓器容量。
在決定變壓器容量時,如果將來預計增添設備的場合,變壓器容量得事先留有某種程度的餘裕,或者確保增設變壓器、配電盤的空間等等,需要進一步檢討。

③進相電容器與串聯電抗器
1. 電抗與功率因數
進相電容器裝設於受變電設備,用以改善電動機等電感性電抗負載造成的功率因數遲緩。電感性電抗是指,線圈狀的繞組感應起電時伴隨而來的阻抗。電感性電抗發生時,電流相位會遲於電壓相位。電壓與電流相位偏差的餘弦稱為功率因數,電流相位遲於電壓相位的狀態,稱為滯後功率因數。

作者簡介:
作者簡介 五十嵐 博一 早稻田大學理工學系電力工學科畢業。曾任職清水建設(股份有限),現為英國體系顧問公司Mott MacDonald Japan(股份有限)副社長。著有《結構圖解系列 電力設備好好玩》(技術評論社)等。技師(電力電子)、日本工業大學專門職研究院客座教授。 譯者簡介 衛宮紘 清華大學原子科學院學士班畢。現為自由譯者。譯作有《上司完全使用手冊》(東販)、《超慢跑入門》(商周)、《男人懂了這些更成功》(潮客風)、《世界第一簡單電力系統》(世茂)……等。賜教信箱:emiyahiro@hotmail.com.tw

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