電力系統常用組件 Electrical System Component

電力系統常用組件

總掣房 Main Switchroom

總掣櫃 Main Switchboard - MSB

        這類古董空氣斷路器或電磁接觸器, 值得注意的是，它的滅弧器，是用石棉來製造的，正常情況沒有甚麼問題，只有打破了便會產生石棉塵，且屬於一級致癌物，吸入後會引發肺癌。

        在以前的設計中，錶頭是以圓形金屬外殼為主，在七八十年代起已經開始轉用塑膠方形外殼,當中以90x96mm較為常用，只因為大小適中,而指針方面以90度顯示的廉價以至較常用，另一款則是270度。

電壓錶 (Voltmeter)

        一般低壓錶頭會直接把110 / 220或380伏特 (V) 電壓直接接入錶頭內，因此又稱為直氣錶，而高壓系統使用時會透過電壓互感器來降壓至110伏特 (V)，再以錶頭上的比例讀數來讀取電壓值，電壓錶上的黑色圓形塑膠之用途是把指針置零位的。

電流錶 (Ammeter)

電流錶方面也會有直氣錶,一般在20或30安培以內，錶內以分流法接駁,錶頭讀數直接顯示運行電流值，較大電流的顯示方式,必定使用電流互感器來顯示比例電流值,電流錶上黑色圓形塑膠也是同樣用途把指針置零位的。

        這款三針錶頭,每支指針也各有不同用途, 第一支指針是顯示即時運行電流，第二支指針是顯示瞬時最大電流，例如曾經有23安培流過,錶頭便會一直停留在那裡，直到有人重置，第三支指針是顯示較長時間的最大運行電流，要用時間及電流去推動指針，因此使用初期或重置後不會即時上升顯示讀數，而這款錶頭較大的黑色圓形塑膠是用來重置瞬時指針及最大運行電流指針的。

 由於這類機械式錶頭,較難製造出線性讀數，所有有部分在 0-10安培範圍內刻度比例跟 10-30安培範圍不一樣，甚至沒有刻度，而下圖 30-60安培也是個不準確範圍。

功率因數錶 (P.F. - Power Factor Meter)

        用以顯示功率因數的錶頭，也是由有三種標準尺寸以選擇安裝 除了90度及270度以外，也有360度錶頭供選擇。

功率計 (M - Power Meter)

        功率錶有多種款式, 有安裝在掣櫃面,也有安裝在掣櫃內，有的只顯示實時，有的可以記錄，機械式的缺點是在安裝主錶及多個分錶時,其誤差可達10% 當然功率錶也會有電子式，而優點是較為準確，而電子式的缺點是壽命相對較短。

多功能電錶 (PA - Power Anazlyer Meter)

多功能電力分析儀 Power Analyzer


次數計 (Counter)

        用以記錄總開關等的使用次數來製定維修方案。

運行時數計 (Hour Run Meter)

        用以記錄電氣設備等的使用時數來製定維修方案。

電壓轉換器 (Voltage Transducer)

電流轉換器 (Current Transducer)

反時限最小時間繼電器 IDMT (Inverse Definite Minimum Time) Relay


過流(過載)故障繼電器 (O/L - Over Current/Load Relay)

        一套三個的過流(過載)故障繼電器，分別監察L1，L2及L3的運行電流，必須配合電流互感器(C.T. - Current Transformer)一起使用。

接地故障繼電器 (E/F - Earth Fault Relay)

        一個專用監察對地故障的接地故障繼電器，必須配合電流互感器(C.T. - Current Transformer)一起使用。

漏電繼電器 (Earth Leakage Relay)

        對地漏電監察的靈敏度與RCBO相等，高級型號更可以顯示即時的漏電電流，必須配合零序電流互感器(ZCT - Zero Current Transformer)一起使用。

如何測試接地故障繼電器

限制性接地故障繼電器 (Restricted Earth Fault Relay)

        這個名稱基本上是取決於該接地故障繼電器的用途。

        使用限制性接地故障保護方案來識別電力系統有限部分故障中的故障。主要用於檢測變壓器星形端的故障。

        限制性接地故障繼電器將透過接地線電流互感器測得接地線電流與其餘各個三相電流互感器次級電路合流後的中性線電流進行比較。如果中性點與接地線點電流的值相同，表明故障不在我們的關注區域內，並且它不會運行，並且允許正常的接地故障繼電器採取行動。如果兩個中性點電流不匹配，則表示有關部分出現故障，REF繼電器將開始運作。


電動機保護繼電器 (MPR - Motor Protection Relay)

        電動機保護繼電器是針對電動機的特性而設計的繼電器，它的保護包括了頻繁起動，過長時間起動，電動機過載保護及電動機過熱保護等......

溫度控制器 (Termperature Cotoller)

        由於各個廠商可能有不同的要求，MPR未必可以完全滿足所有電動機及冷氣設備生產廠商,因此在電動機上會再加入溫度控制器來加強保護，一般來說會在前後軸承 (Bearing - 俗稱啤令)，電動機外殼及線圈等加入溫度探針來監察。

匯流排保護繼電器 ( Bus Protection Relay)

監察繼電器 (Supervision Relay)

        監察繼電器的用途是用以監察各個保護器件連接至斷路器之間的線路是否正常工作狀態，避免因為跳脫線路因鬆脫或損毀而失去跳脫作用。

Solker Relay

  Solker R

  Solker RF

過壓繼電器 (Over Voltage Relay) 及 失壓繼電器 (Under Voltage Relay)

功率因數修正錶

用以監察功率因數,並投入電容組來提升功率因數，如電壓線及電流亙感器的接線出現接駁錯誤,會引致無法正常運作，可以控制4位(STEP)至12位電容組不等。

電容器

用以修正功率因數為最重要用途。

功率因數與電容器 Power Factor and Capacitor

諧波濾波器 (Harmonic filter)

指示燈 (Indication Lamp)

  直氣指示燈 (Direct Lamp)

        以220V電壓的燈泡安裝在燈座內，會因燈泡烏絲燒斷時，可能引致因短路而把熔絲燒毀，而且會因開關總掣時的震動而震斷烏絲。

  火牛指示燈 (Transformer Lamp)

        內置小形變壓器，以220/6.3V來降降,因此燈泡也是用6.3V電壓的燈泡安裝在燈座內，燈座成本較高 不會因燈泡烏絲燒斷時，引致因短路而把熔絲燒毀，但也會因開關總掣時的震動而震斷烏絲。

 二極管指示燈 (LED Lamp)

        成本較低也較為節省電力的新款指示燈，不過會因為進行絕緣測試而縮短其壽命，因此進行絕緣測試時應該把LED指示燈分離，也會因為燒毀時引致熔絲燒毀，因此在設計是不應把指示燈與失壓繼電器共用一組熔絲。

電感指示燈 (Inductance Lamp)

       一般只會在高壓掣櫃中使用。

隔離搫 (Isolator)

高斷流熔絲 (HRC Fuse)

    BS 88 

熔絲座 (Fuse Holder)

熔斷開關 (S/F - Switch Fuse) 

        在中文名稱上S/F跟F/S，兩種也是熔斷開關，俗稱同樣叫為 灰士掣，雖然同樣是把BS 88熔絲安裝上去，不過兩者結構上完全不同，因此售價也是兩回事。

        Switch Fuse結構上刀(開關接點)與熔絲，電源線接駁在刀其中一面，而接至負載的電線則接駁在熔絲座的上端，因此熔絲是長期與線路接連在一起, 正常來說更換熔絲不會危險，但是不小心觸及接線躉時，線路中出現回頭氣仍然可能引致觸電。


        Switch Fuse由16A 至 160A 也有供應 (高壓系統除外)。

熔斷開關 (F/S - Fuse Switch)

        Fuse Switch在關上時，其熔絲與底座完全分離，不會與電源線及負載線有接觸，相對較安裝,且機械結構也較強。

        Fuse Switch由63A至3200A也會有供應，也可以透過更換較小額定值的熔絲保護線路。

熔斷開關之 F/S - Fuse switch 跟 S/F - Switch Fuse之分別


微型斷路器 (MCB)

        由 6A至 100A也有供應，屬於較常用且便宜的保護器件。

塑殼斷路器 (MCCB)

        由 16A至3200A也有供應，與MCB最大分別在於斷流容量。

餘差電流保護器

        唯一用作保護人體的保護器件，對漏電電流極敏感。

  RCD

  RCCB

  RCBO

  ELCB 

AFDD 

 外觀上跟普通的MCB分別不大

電弧檢測裝置 Arc fault detection device (AFDD) with integrated MCB


空氣斷路器 (ACB - Air Circuit Breaker)

        低壓系統中常用於總開關及支總開關的保護器件。

空氣斷路器

浸油式斷路器 (OCB - Oil Circuit Breaker)

        在香港的11-66kV系統中差不多絕跡的高壓設備，它有不少缺點，而優點是相對便宜。

真空斷路器 (VCB - Vuccm Circuit Breaker)

        已經相當成熟的高壓設備，一般會在11-66kV系統中使用。

真空斷路器 Vacuum Circuit Breaker

墮性氣體斷路器 (GCB - Gas Insulation Circuit Breaker)

        除了在70年代曾經出現在11kV系統中，現在大多數在 66kV以上的系統使用。

四極自動轉換掣 (Auto C/O - Auto-change Over Contactor)

        較舊的機械式四極自動轉換掣 優點是較便宜,以兩個電磁接觸器組成，並需加入保護器件，時間掣及控制線路。

四極自動轉換掣 (ATS - Auto-Transfer Switch)

        新式機械四極自動轉換掣 相對較貴，但已經內置控制線路，只需加入保護器件。

塑殼斷路器式四極自動轉換掣 (Motorize MCCB ATS - Auto-Transfer Switch)

        由兩個MCCB，控制線路及電動機組成的四極自動轉換掣，價格昂貴，優黠是不切再加設保護器件及節省空間。

空氣斷路器式四極自動轉換掣 (ACB ATS - Auto-Transfer Switch)

        由兩個ACB,控制線路,電動機，跳脫及閉合線圈組成的四極自動轉換掣，以鋼索連動 一隻800A 4P ACB也高達數萬元，因此一套這樣的四極自動轉換掣價格非常高昂，優黠是電流載流量大，在良好保養維護下相對較穩健耐用。

四極手動轉換掣 (MTS - Manual Transfer Switch)

        只是手動的四極轉換掣，用於不太重要的設備上，優黠是價格便宜。

四極自動轉換器的種類

四極自動轉換掣 - 電磁接觸器

發電機 (Generator / Genset)

       

後備電源 - 柴油發電機 Generator / Genset


不間斷電源供應器 (UPS - Uninterruptible Power Supply)

畜電池

一般來說會有 1.2V，2V，6V，12V按需求訂購及組裝，設計使用年期可達 5年或 10年，部份廠商更提供 3年內免費更換保養。

畜電池及放電測試 Battery & Discharge Test 1

畜電池及放電測試 Battery & Discharge Test 1

防雷保護 (SA - Surge Arrestor)

用作保護用電設備的組件，避免因為雷電擊中架空電纜時，損壞電力系統。

變壓器 (Tx. - Transformer)

用以把電壓上升或下降的設備，常用的有浸油式變壓器，乾式變壓器及墮性氣體式變壓器。

乾式變壓器 Dry Type Transformer

浸油式變壓器 Oil Type Transformer

注氣式變壓器 (SF6 Gas type insulation Transformer)l


電壓亙感器 (VT - Voltage Transformer)

供高壓系統用的設備，是高壓電力與儀錶之間的橋樑，基本結構與變壓器相同。

  


電流亙感器 (CT - Current Transformer)

        把系統電流轉換為較小數值，按比例經電流錶顯示出來。

合流電流亙感器 (SCT - Summation Current Transformer)

        合流電流互感器（Summation current transformer，SCT）主要用於把兩個以上同比例或不同比例的電流互感器，合流並輸出為總比例，目前最多可以把9 組電流互感器合而為一。

        例如：兩個400/5 及一個200/5 的電流互感器，合流後它的總比例為1000/5 或因應需要而變更為1000/1，同時提供保護及測量形號，4 位實物如下圖，在香港必須向代理訂購，貨期一般為最少三個月。

30V 充電機 - 低壓電力系統 ( 30V Battery charge for Low Voltage system)

        主要作用是供繼電器及跳脫線路使用。

110V 充電機 - 高壓電力系統 ( 110V Battery charge for High Voltage system)

        主要作用是供指示燈，繼電器及跳脫線路使用。

水銀掣(浮波掣)的原理

         由於水銀(汞)是液態導電金屬，因此在流動的同時接觸到兩個接點，便會成為兩個接點的導電橋樑並通過電流，而流動往另一方向時，便停止導電作用。

接地系統

        透過接地線，把漏電電流有效帶回供電的變壓器。

接地系統(一) Earthing System(1) (踏入50萬瀏覽量第二文)

避雷系統

避雷系統，透過避雷針來誘雷，然後有效地把雷電帶到泥土中消散。

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