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家用空調

冷氣的電:專用分路、線徑與保護

為什麼冷氣一定要專用分路

規則沒有一條寫「冷氣應設專用分路」,但三條規定加起來的結果就是它。

規定對冷氣的效果
分路供電給連續負載,不得大於分路額定的百分之八十 用戶用電設備裝置規則 第 38 條第四款、第 39 條第一款 夏天連續運轉遠超過三小時,冷氣就是連續負載
分路額定由過電流保護裝置決定 用戶用電設備裝置規則 第 40 條第一款 冷氣要多少,分路就得配多少
由分路供電的負載不得大於分路額定與規定的最大負載 用戶用電設備裝置規則 第 38 條第四款、第 39 條第一款 與其他負載共用時,剩下的餘裕通常不夠

一台 220 V、額定 10.0 A 的冷氣,在 20.0 A 的分路上會吃掉 一半的額定,而八折後的可用量是 16.0 A——剩下 6.00 A 給其他插座。 夏天再插一台除濕機就滿了。

規則在幹線負載計算上也把空調另眼看待:由同一幹線供電給四個以上住宅場所 固定式用電器具者,其幹線負載得以銘牌額定總和的七成計算, 但電爐、空調設備與電暖器被排除在外 用戶用電設備裝置規則 第 54 條第二款、第 57 條、第 60 條 —— 它們要按全額算。理由很直接:其他器具不會同時滿載,而夏天的冷氣會。

同一條也給了一個相反方向的規定:電暖器與冷氣不同時使用者,較小的負載得省略不計 用戶用電設備裝置規則 第 54 條第二款、第 57 條、第 60 條 。冷暖兩用機不必把兩個模式加起來。

線徑與斷路器怎麼配

分電箱 專用分路 雙極連動 額定依銘牌 連續負載打八折 火線 L1 火線 L2 設備接地導線 與電源同管 室外機 電源接這裡 壓縮機另有過載保護 外殼接地端子 室內機 控制線 室內機不另接電源。控制線不是電源線的替代品。
電源接到室外機,室內機由控制線供電——這是分離式冷氣的標準接法。設備接地導線要與電源導線走同一根管子,這是規則的明文要求。 示意圖,本站自繪。

順序是固定的:先看銘牌,再選保護,最後由保護決定線徑

步驟依據
1. 讀銘牌的額定電流與最大電流製造廠資料
2. 連續負載除以 0.8,得到分路額定的下限 用戶用電設備裝置規則 第 38 條第四款、第 39 條第一款
3. 選過電流保護裝置的額定不得大於導線安培容量 用戶用電設備裝置規則 第 79 條第二項
4. 由保護額定回推導線條文明列的三組上限 用戶用電設備裝置規則 第 79 條第二項
5. 檢查電壓降分路不得超過標稱電壓的百分之三 用戶用電設備裝置規則 第 7 條
6. 檢查同管導線數同一管內載流導線越多,安培容量越低 用戶用電設備裝置規則 第 25 條、表二五~二
導線過電流保護上限安培容量(同管 3 條以下)
2.0 毫米單線15.0 A18.0 A
3.5 平方毫米絞線20.0 A19.0 A
5.5 平方毫米絞線30.0 A28.0 A

兩個上限取小的那一個。 而最小線徑另有底線:照明、插座與電熱分路的 單線直徑不得小於 2.0 毫米、絞線不得小於 3.5 平方毫米 用戶用電設備裝置規則 第 19 條

東元冷氣室外機架設在壁掛架上,機身側面貼有規格標籤。
架在壁掛架上的室外機,側面貼著規格標籤。支架的膨脹螺栓要打在結構體上,而不是磚縫或粉刷層。 圖片來源:Wikimedia Commons:2002 TECO MA725B.jpg Solomon203 授權:CC BY-SA 3.0

壓縮機的過載保護

規則對這件事有專門的一條:冷凍、空調用壓縮機等以電動機驅動的用電器具, 其過電流保護裝置與用電器具分開裝設者,應有過載保護 用戶用電設備裝置規則 第 180 條第六款

它的意思是:配電箱裡那顆斷路器與壓縮機是分開的兩個東西, 所以壓縮機必須另外有自己的過載保護——通常內建在機器裡(積熱保護器或電子保護)。

這背後是電動機保護的通則:過載與短路由不同的裝置負責。 積熱型裝置不得作為導線的短路或接地故障保護 用戶用電設備裝置規則 第 75 條 ; 反過來,斷路器的瞬時脫扣也保護不了慢慢過熱的壓縮機。

而電動機分路有一個明文的例外:因起動電流較大,其過電流保護裝置的安培額定 得大於導線的安培容量 用戶用電設備裝置規則 第 79 條第一項第三款 。 這是「保護額定不得大於安培容量」這條鐵律唯一鬆動的地方, 理由是那顆保護在這裡處理的是短路,過載交給機器自己。

一具具有過電流保護功能的漏電斷路器,面板上有測試鈕與額定標示。
具過電流保護功能的漏電斷路器。面板上同時有安培額定與毫安培的靈敏度電流,而那顆測試鈕是判斷它是不是漏電保護裝置最快的方法。 圖片來源:Wikimedia Commons:Residual current operated circuit-breaker with integral overcurrent protection.jpg User-2000 授權:CC BY-SA 3.0

接地與漏電:這裡沒有討價還價的空間

室外機是金屬外殼、裝在室外、淋得到雨、可能生鏽。

規則要求對地電壓 150 V 以下的插座或位於潮濕場所的固定式用電器具應接地 用戶用電設備裝置規則 第 94 條第一款 ;設備接地導線的外觀應為綠色或綠色加黃色條紋 用戶用電設備裝置規則 第 94 條第七款 ;而交流電路同一回路的所有導線及設備接地導線, 應裝設於同一管槽、電纜架或電纜內 用戶用電設備裝置規則 第 290 條

最後一條在冷氣上特別容易被違反——電源線走一條路、接地線另外拉一條, 或者乾脆不拉。

狀況外殼漏電時會發生什麼
有設備接地導線故障電流走金屬回到電源,斷路器在 0.1 秒內切斷
沒有接地線,有漏電斷路器過電流保護不會動,漏電斷路器在 0.1 秒內切斷
兩者都沒有外殼帶電,沒有任何裝置會動作

至於漏電斷路器,規則列舉的應裝清單裡沒有「冷氣分路」這一項 用戶用電設備裝置規則 第 87 條第二項 ——但清單裡有陽台的插座分路、 距廚房水槽外緣 1.8 米內的插座分路,而室外機常常就在陽台。 應裝的是那條分路,不是那台機器,所以判斷的依據是位置。

室內機的電從哪裡來

標準的分離式冷氣是:電源接到室外機,室內機由控制線供電。 所以室內機那一側不該再拉一條電源。

現場常見的變形是室內機另外接一條電源(例如就近接到既有的插座迴路)。 這會造成兩個問題:室內機與室外機分屬不同分路, 其中一路跳脫時另一路仍然帶電;而控制線與電源線的用途混在一起之後, 後面維修的人無從判斷這台機器實際上接了幾路電。

一份配電的檢查清單

檢查依據
這台冷氣有自己的分路嗎連續負載八折 用戶用電設備裝置規則 第 38 條第四款、第 39 條第一款
斷路器額定與線徑配得起來嗎條文明列的上限 用戶用電設備裝置規則 第 79 條第二項
220 V 機型的斷路器是雙極連動嗎應能同時啟斷各非接地導線 用戶用電設備裝置規則 第 82 條第一款
有沒有拉設備接地導線?綠色的? 用戶用電設備裝置規則 第 94 條第七款
接地線與電源線在同一根管子裡嗎 用戶用電設備裝置規則 第 290 條
室外機在陽台的話,那條分路有漏電斷路器嗎 用戶用電設備裝置規則 第 87 條第二項
配電箱門上有沒有標示這一路是冷氣分路配電箱應標示相、線及標稱電壓 用戶用電設備裝置規則 第 43 條

這篇的範圍

線徑與保護的選用要依實際機型的銘牌、配線方式、環境溫度與同管導線數計算, 本篇說明的是判斷順序與依據,不能取代個案計算。 變頻機的驅動是電力電子,屬於會產生諧波的非線性負載; 諧波對中性線的影響在規則中另有規定,本篇未展開。

專用分路連續負載壓縮機接地漏電斷路器

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