【實作實驗室】你家能插多少電!如何計算電容量?

作者:實作派

你家有跳電過嗎?大家都知道跳電是因為插了太多電器導致,但是要怎麼計算可以使用多少電器呢?萬一天氣冷又要暖氣又要火鍋,會不會有危險?先來看看這個影片!

供電迴路

如下圖,一個房間的供電是由電箱拉一組電線來完成,只要你不讓這組電線燒掉,都是安全的,也就是說房間插座上的電器電流,全部加總起來不能高於 15 A。我用一個例子來說明這個概念,一個 1600 W 的電熱器大約會耗掉 14.5 A,如果你同時用兩個這種電熱器,電線會急速發熱引發危險,相關細節可以看【實作實驗室】認識跳電安全機制

為了避免人為的無心之過,在總電箱內一定有一個相應的開關,稱為無熔絲斷路器(NFB),它有個電流上限,也就是你房間的電流總容量,如果超過 NFB 的上限,它會自動斷開,很棒吧!舊公寓的斷路器大都採用 15 A,若是稍有規模的大廈通常會用 20 A。

舊公寓 15 A 斷路器(電線只標示火線(紅)與中性線(黑),地線未標示(圖片來源:實作派提供)

雖然有無熔絲斷路器(NFB)的保護,但別忘了牆壁內的電線一定要夠粗,才能讓電流安全通過,因為電線太細,容易產生高熱引發火災;事實上保險絲就是利用預先設計好的導體粗細來限制電流,只要電流超過範圍就會燒融而斷路,但因為保險絲有玻璃隔絕,燒融瞬間的火花與熱量不會影響到附近的東西。

如果你家的電線太細,那麼這條電線就形同保險絲,差別在於它沒有玻璃隔絕,一旦過電流發熱你等於是在玩俄羅斯輪盤,所以電線的容量最好是大於或等於斷路器的電流容量。

電線的線徑規格都會標示在外皮上,下面這張是太平洋電線電纜公司製作的電線,直徑 2.0 mm,一般可以耐到 19 A。只要打開電箱,就能看到電線,只是電線當初安裝的角度不見得能讓你看到印刷,可能要仔細找一下,那如果你家的電線沒有規格標示,那很可能是用到山寨版的電線,建議把它換了吧!

(圖片來源:實作派提供)

(圖片來源:實作派提供)

哪裡可以看到房間的電流容量?

打開電箱找到你房間的斷路器,NFB 上面就會有標示電流容量,我建議大家都去看看,了解自家的用電環境。下圖是一個 20 A 的斷路器,表示房間所有電器的總電流不能超過 20 A。順帶一提,這種一個電極的 NFB 稱為 1 P(Pole),如果是冷氣需要兩個電極的連動 NFB 叫做 2 P,P 有時也拿來當作電箱大小的參考,也就是可以塞多少 NFB 的意思。

要提醒各位,如果想要找房間插座是哪個 NFB,可以把 NFB 扳下來斷電看看,用來確認對應的迴路,但不能只確認房間的吊燈,一定要再確認插座,因為有些建物的電燈與插座是分別用兩個迴路,有些則是共用迴路,還是要實際把電器插在插座上才能確認喔!

斷路器與漏電偵測合一的 ELCB(圖片來源:實作派提供)

電器吃多少電流?

如上圖這個 NFB 是 20 A,房間插座的總電流容量就是 20 A,接下來該怎麼使用電器才不會跳電呢? 最簡單的方式就是把所有的電器用到的電流全部加起來,而大部分的電器其實會直接標示它的電流安培數。我們來看幾個例子,如下圖它是個手機的充電器,你要看 AC 輸入的地方,它標示 200 mA(0.2 A)。

110 V AC 轉 USB 的充電器(圖片來源:實作派提供)

下圖則是液晶電視的規格標籤,它說明了此電視的耗電流是 1.5 A。

以電壓電流為主的耗電標示(圖片來源:實作派提供)

以上直接標示電流的電器都很好處理,但有些電器沒有標示電流,而是標示功率(瓦數 W),遇到這種情況,就需要做一點計算,需利用下面的公式求出電流(本文只約略估算,不計入功率因素 PF)。

電流(A)=功率(W)/ 電壓(V)

以下圖來說,額定 60 W,台灣的電壓 110 V,所以電流就是 60 W/110 V=0.545 A(545 mA)

你大概會問為什麼在功耗上有些是標示電流,有些是標示功率?我也沒有明確答案,我自己的解釋是,電器會消耗能量,所以標示功率是沒問題的,但由於台灣的電壓以 110 V 為主,而功率與電流成正比,因此以電流來類比耗電量,是可以的。

以瓦數為標示方式(圖片來源:實作派提供)

上述的方法應該可以很快的讓你對每個電器的耗電流有個概念,只要在同一時間內,電器的耗電流總和在供電迴路的容量以內,基本上你就是安全的了。

估算電流

如果你家的斷路器是 20 A,電線用 2.6 mm 直徑(上限 26 A),那麼你的房間容量就是由斷路器的 20 A 來保護,而電線容量高於 20 A,所以很安全不會燒掉。我把手邊看得到的電流資訊稍微計算一下,列出如下表:

  • 手機充電器:0.2 A
  • 電風扇:60 W,換算大約 0.5 A
  • Wifi 無線分享器:1 A
  • 筆記型電腦:約 1.5 A
  • 桌上型電腦:450 W,換算大約 4 A
  • 大同電鍋:800 W,換算大約 7.3 A
  • 電磁爐:1000 W,換算大約 9 A
  • 電暖器:1500 W,換算大約 13.6 A

有了這些資訊,你就知道該怎麼規劃用電配置了,只要加起來不要超過 20 A 就行了!例如在寒冷的冬天,電暖器(13.6 A)與電磁爐(9 A)只能二選一,不能同時用;電磁爐(9 A)、桌上型電腦(4 A)、無線分享器(1 A)、電風扇(0.5 A)共 14.5 A 可以同時使用,但就不能再加電鍋了;如果你要打怪,一個房間裝 4 台桌上型電腦共 4A*4=16 A 就好,若再多一台就會逼近上限 20 A,手機如果再充個電馬上就跳電了。

接點老化吃掉電流容量

雖然我們有無熔絲斷路器 NFB 幫我們把關,也有夠粗的電線防止過熱,但是還有一個無形的殺手會慢慢吃掉電力系統的容量,那就是接點老化與鏽蝕。當接點發生鏽蝕時,電流只要經過就會產生熱能,而且這個熱會使塑膠外皮慢慢硬化脆掉讓導體外露,隨著時間的增加這個問題會越來越嚴重,這也就是老舊房屋要抽換電線的原因。

(本文經同意轉載自實作派電子實驗室原文連結;責任編輯:賴佩萱)

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