電機技師 成政田 博士

1. 嘉義縣朴子市祥和國民小學 電機技師 成政田 博士 嘉義縣98年度中小學第二次總務工作業務研習會 校園電力維護與漏斷電處理 報告人

2. 大綱 • 前言 • 大地、電與人體生態 • 供電安全觀念 • 漏電意外事故案例 • 漏電斷路器的動作原理 • 安全用電與維護 • 參考文獻

3. 前言 • 依據府教國字第0980187444號函辦理。 • 學校是孩童五育培養與活動的主要場所，為了建構多元的學習平台與充實數位內涵，學校在不斷擴充硬體措施與訓練場地的結果，使得電氣設備數量持續增加，導致校園配電線路日益複雜。 • 學校平日的教學或舉辦各項活動的同時，均有機會使用到學校內各式各樣的電氣產品，諸如：電腦、冷氣機、飲水機、電動門、教學投影機、室內照明等，「用電的安全性」顯然與學校的生活息息相關。 • 因此，營造一個安全用電的大環境，是學校所有師生的共識，也是刻不容緩的大事。

4. 大地、電與人體生態篇

5. 大地與電有關的屬性 大地為良導體。 大地的電位為0伏特，不帶任何正、負電位。 大地呈現電之中性。 無任何發電機或電源，能使大地帶電。 人類在地球上生活，跟大地屬性的關係密不可分。

6. 電的屬性(拿水作比擬) • 自來水有水壓、水流與水管路(含水龍頭)；若管路環境(水阻)皆不變的情況下，水壓高將使通過水管路的水流量大。水源(水廠)是產生水壓的地方。 • 電有電壓(V)、電流(I)與電路(含用電裝置或稱負載)；若電路環境(電阻)皆不變的情況下，電壓高將使通過電路的電流量大。電源(發電廠)是產生電壓的地方。 • 電流是由電源的正端流出，經由外部電路，然後流回電源的負端，形成一個回路。 • 電流的流速與光速一樣快，約為3×108公尺/秒。

7. 觸電是電流(無關方向)流經人體所導致 電流 電流 電流 或反方向 電流

8. 觸電是人體形成電流的回路所導致 高壓線路 低壓線路 火線 我被電到了啦！ 電力公司實施系統接地 回路 大地

9. 人體與電有關的屬性 當外來電流經過人體時，對生理方面將產生不適的反應。

10. 容許電流通過人體的上限 在正常情況下，人的心臟每分鐘有規律地跳動60至100次。但當觸電時，心跳可增加至每分鐘百次以上，如心臟不能負荷會導致心臟跳動停頓而死亡。電流通過人體的容許上限值為 I×T=30mA-S=30毫安培-秒 ※不可解釋成60mA-0.5秒 30mA=0.03A約流過40W日光燈電流的十五分之一

11. 觸電對人體造成傷害程度大小之因素 • 流經人體之電流量大小 • 人體電阻值的大小 • 電流流經人體之路徑 • 電流流經人體之時間長短。

12. 供電安全觀念篇

13. 發電機、輸電線路與用戶(負載)的基本電路 • 發電機輸出的電力是以電壓(110V)乘以電流(10A)來計算，即輸出電力＝110×10=1100VA。 • 電力損失400W約等於消耗了400VA ，到了用戶剩下700VA。 • 此電路的缺點是電力傳輸距離短、經濟效益低。

14. 發電機、輸電線路與用戶(負載)的改良電路 • 發電機端加裝一台1：10升壓變壓器，用戶端加裝一台10 ： 1降壓變壓器。 • 電力損失4W約等於消耗了4VA。 • 一樣的輸出電力＝110×10=1100VA，到了用戶還有1096VA。優點是電力傳輸距離長、經濟效益高。

15. 雜散電容C1與C2對改良電路的影響 • 圖中紅色箭頭係表示C2隨周圍環境條件的變化而變化。 • A處對地的電壓VA等於雜散電容的分壓，稱為(變動不定的)浮動電壓。 • A處的浮動電壓範圍可能介於0V~11400V之間。

16. 克服雜散電容C1與C2對改良電路的影響 系統接地 • 將帶電導線(或金屬)A處與大地相連接，稱為系統接地(由電力公司負責)，強破A處的浮動電壓變成0V，以提升供電的安全。

17. 如何接地 • 與地球完全接通的導線稱為接地線。 • 合乎規定的接地線須在地殼深數公尺處植入金屬板或打入銅棒，再以粗大導線接出地面後引入屋內以便接地使用。 • 電路中接地(線)的符號為 • 帶電的導線接到接地線時，稱為中性線，俗稱為地線。

18. 單相二線式供電 • 接至校區或住家用戶只有二條線，其中一條有接地者稱為地線，另外一條稱為火線(或活線)。 • 電壓是一種信號波形，是一種會旋轉的向量(具有大小與方向的物理量) ，稱為電壓相量 • 因為是單一個的電壓相量，故稱單相。

19. 單相三線式供電 • 接至校區或住家用戶共有三條線，其中一條為地線，另外兩條皆為火線。 • 有兩個相同的110V電壓相量(單相)，可以代數方法相加、故可得110V/220V電壓。 • 單相三線式供電電力是單相二線式的兩倍。

20. 單相三線式供電與如何使用110/220V電源 保險絲或斷路器 或地線 地線不可以裝保險絲 220伏額定冷氣機、電灶、乾衣機，其電源如由單相三線110/220伏之專用分路供應，電路之中性線得作為設備接地線，以供金屬外殼接地。

21. 火線(活線)是人體碰觸不得的！ • 火線不是0電位 • 人不論在室外地面上或室內樓地板，一旦與火線碰觸，火線將分出一部分電流經由人體，然後到地，流回電源，形成回路。 乾燥木地板

22. 漏電示意圖 斷路器 較大 少量電流 漏電電流是沒有按照人們所規劃的路徑流動之電流

23. 漏電示意圖(續) 洗衣機老舊絕緣劣化導致火線與金屬外殼接觸而感電 不小心與火線直接接觸而感電 諸多疑問：若電力公司不要做系統接地，是不是就不會觸電？不要實施系統接地可以嗎？

24. 漏電意外事故案例篇

25. 路燈底座漏電 女童誤觸命危 清水鎮木康榔國小四年級的十歲女童蔡穎如，昨天晚上與小朋友在住家附近一起玩仙女棒，因蔡穎如要點燃仙女棒，躲在路燈旁，卻碰觸到路燈的基座，因高壓電漏電而遭嚴重電擊，造成蔡女被電到動彈不得。她的哥哥要救她時，還遭220V的電力彈開，有生命危險。台電清水營運處主任林豐興發現是六年前縣府開闢道路及架設路燈時，包商於路燈底座內的兩條電線交接處，因膠布纏繞不確實，造成電線碰觸到底座漏電，發生這起意外。 (2002.09.23　 中時晚報 ) 廢燈桿漏電 狗排便哀叫 2007.10.30 (聯合報高雄記者陳金聲 )

26. 副教授觸電枉死 高師大判賠1548萬 • 陳隆欽於84年3月間承包高師大之「數理所教室空調設備按裝工作」之施工不當，將帶電線誤認為未帶電之地線，接於數研所教室內之分離式冷氣機開關金屬底盤上，再接到頂樓之冷氣機外殼，使該外殼形成帶電狀態，電壓高達210伏特。 • 高師大物理系副教授張玉衡於89年3月25日，抱其子前往巡視更換電線工程時，身體誤觸該冷氣機外殼，而遭電擊身亡，其子則受到皮膚組織缺損、心律不整等傷害，陳隆欽因按裝不當經法院認定有業務過失致死，判刑六月確定。 • 法官認為，高師大所設置的冷氣機外殼因配電錯誤而致外殼形成帶電狀態，對在五樓頂活動之人員造成觸電之危險，造成張玉衡父子觸電，校方就此應負賠償責任，審酌張玉衡家屬所提的慰撫金額部分尚屬過高，因此判決高師大應賠償1548萬餘元 2002.10.22　 中國時報 郭良傑/高雄報導

27. 路燈、電桿隱藏觸電危機 • 延平中學一名高中生在教室疑遭冷氣機漏電電死意外 2001.01 • 中寮鄉崁頂村73歲村民許信質日前疑因檢修門前路燈不幸觸電不治 2005.08.16 • 六月十八日清晨因蘇迪勒颱風過境造成林內鄉境大雨滂沱，鄉民張金騫因誤觸漏電的廿號電桿致死，當天法醫相驗確認死者被電死 2003.07.31 • 新莊一位徐姓婦人熱心的撿拾社區垃圾，遭路燈漏電電擊身亡。2004.11.12 • 雲林一名男子在返家途中經過電桿，順手使用電桿下的水窪洗手，竟然被高壓電電擊致死。2004.11.12 • 高雄市一位男子，到西子灣遊玩，意外觸電死亡，法院判決市政府有管理維護疏失，要賠償558萬元。2004.11.12 • 颱風來襲，蕭姓男子疼惜愛車，冒雨移車，因人孔蓋下的高壓電纜漏電而觸電死亡。2004.11.12

28. 工程漏電傷人 • 三重市大同公園圍籬改建，十日晚間七時三十分許，承包商甫完成工地圍籬，準備著手改造園區硬體設施，豈料，圍籬釘樁時，不慎掘斷地下電纜線而意外漏電，導致漏電形成一團恐怖的電磁場。隨後，住在不遠處的高姓男子(53歲)路過，無巧不成書因觸及圍籬，當場遭到電擊險些昏倒，還好自己奮力脫困，同行的妻子緊急將他送醫住院治療，醫師診斷受害人的右小食指肌腱裂傷。 (2006.02.16中國時報三重陳忠榮) • 6歲的邱小弟1日晚上跟著媽媽到桃園市三民公園溜直排輪，由於手碰觸到通電的鐵欄杆，電流經由心臟到腳底，造成邱小弟腹部、右手臂、右腳二度燒灼傷，甚至心臟受損，要觀察半年，連趕去救兒子的邱媽媽也被電到。(2009.08.04　東森新聞記者蕭化明、郭淑靜 )

29. 這樣的路燈，當然成為漏電的幫凶 2004.12.23

30. 想一想 • 小鳥在於未加絕緣的架空火線上作特技走秀，有碰觸火線為什麼不會發生觸電？ 火線 火線 火線 地線

31. 漏電斷路器的動作原理篇

32. 漏電斷路器（ELCB） • 漏電斷路器=漏電檢知器+斷路器(過載與短路保護) • 有部分的漏電斷路器=漏電檢知器+斷路器(短路保護) • 漏電保護又叫接地故障保護。以單相二線式為例，漏電斷路器的作用原理主要在於監視電路中的「地線」及「火線」的運作情況。當電路出現不平衡時，即經「火線」流入電器的電流不是全部由「地線」流回，部份電流從其他途徑流走了(漏電)。漏電斷路器立即探測到這種不平衡現象而在極短的時間內將電源切斷。 註：ELCB是Electric Leakage Circuit Breaker的縮寫

33. 漏電斷路器檢知漏電的原理 流過ZCT電流總合不為0A時，此電路會產生電流 流過ZCT電流總合為0A時，此電路不會產生電流 ZCT：零相比流器 負 載 負 載 流進流回的電流大小相同IL 流進IL +If流回IL的電流大小不相同 沒有漏電！ 有漏電！

34. 漏電斷路器種類 ※防止感電事故為目的裝置漏電斷路器者，應採用高感度高速型

35. 高感度與高速型的漏電斷路器保護協調圖(以30mA,0.1S為例)高感度與高速型的漏電斷路器保護協調圖(以30mA,0.1S為例) 跳脫區

36. 漏電斷路器額定感度電流之選擇 高感度 設備接地電阻很難達到0Ω 低感度 若設備接地電阻較大時，則選擇額定較高感度的漏電斷路器

37. 漏電斷路器的型式 單極(1P) 三極(3P) 二極(2P) 控制一條線ON與OFF的斷路器稱為單極或1P斷路器

38. 漏電斷路器與漏電插座、接地端子 漏電插座 電源側 測試鈕 設備接地插孔 負載側

39. 安全用電與維護篇

40. 遵守用電安全法規的相關規定 屋內線路裝置規則第五十九條(漏電斷路器之裝置) 下列各款用電設備或線路，除應按規定施行接地外，並應在電路上或該等設備之適當處所裝設漏電斷路器。 一、建築或工程興建之臨時用電設備。 二、游泳池、噴水池等場所之水中及周邊用電設備。 三、公共浴室等場所之過濾或給水電動機分路。 四、灌溉、養魚池及池塘等之用電設備。 五、辦公處所、學校和公共場所之飲水機分路。 六、住宅、旅館及公共浴室之電熱水器及浴室插座分路。 七、住宅場所陽台之插座及離廚房水槽一‧八公尺以內之插座分路。 八、住宅、辦公處所、商場之沉水式用電設備。 九、裝設在金屬桿或金屬構架之路燈、號誌燈、廣告招牌燈。 十、人行地下道、陸橋之用電設備。 十一、慶典牌樓、裝飾彩燈。 十二、由屋內引至屋外裝設之插座分路。 十三、遊樂場所之電動遊樂設備分路。

41. 有關漏電斷路器應裝置之設備及用電處所認定 • 不是裝置在潮溼處所就是在公共場所，較易發生觸電意外者。 • 屋內：廚房、盥洗室、廁所、蒸飯箱、飲水機、抽水泵等有水、蒸氣之相關電器設施。 • 屋外：路燈及田園燈之線路。

42. 做好內線系統接地 帶電的電線 與地線相連接 (地線) 接地電阻< 50Ω 非帶電的金屬外殼 非帶電的金屬外殼 電力公司施工 用戶自行施工

43. 區分火線、系統接地與設備接地 白色線 • 非帶電的金屬部分的接地稱為設備接地 • 電路正常時，地線有電流，設備接地線無電流。 • 冷氣機漏電時，地線與設備接地線皆有電流。 1P 2P 紅、黑色線 1P 漏電時才有電流！ 綠色線

44. 漏電斷路器連接注意事項 無過載保護 電 源 漏電斷路器跳脫之後欲復歸時，操作桿須先向下壓然後再向上操作 測試按鈕僅測試跳脫機構是否正常而已 方向要接對 額定感度電流 漏電斷路器 的保護區 飲水機

45. 漏電斷路器須配合設備接地才能提升其保護能力 電源 出線盒 電源 出線盒 可以 加鎖 開關箱設備接地線 ※設備接地線是綠色線須以塑膠管保護 飲水機設備接地線

46. 漏電斷路器換裝實務(方案一) 具有過載與短路保護的1P斷路器(NFB) 具有漏電+過載+短路三種保護功能的才算完整哦！

47. 漏電斷路器換裝實務(方案二) 具有過載與短路保護的1P斷路器 具有漏電+過載+短路三種保護功能的才算完整哦！

48. 漏電斷路器的定期檢查項目

49. 建議學校檢核之場所 □1.飲水機。 □2.廚房、廁所等潮溼場所之用電設備（冰箱、烘手機、自動沖水器）。 □3.游泳池、噴水池等場所水中及周邊用電設備（加壓機、水底燈）。 □4.消防泵浦、井水泵浦或建築工程之臨時用電設備。 □5.電熱水器及浴室插座分路。 □6.沉水式用電設備及各式馬達（抽水機、馬達、加壓機）。 □7.裝設在金屬桿或金屬構架之路燈、投射燈與LED電子看板。 □8.由室內引至室外裝設之插座分路。 □9.電動門及電動捲門。

50. 填寫採購單範例