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電機技師雜誌2017/6 183期
低壓斷路器 MCCB、ELCB 附件的解決方案 育駿企業 陳錫瑜 前言 低壓斷路器 MCCB 或稱 NFB 有很多種類附件，這些附件均可自該原廠外加購得，附件因型號、 規格、功能不同，尺寸則異，造成製造廠需製作各式各樣規格、尺寸之附件及應付外界採購需準備之眾 多庫存備品，是製造廠繁瑣困擾事；也因為各廠家間產品各異，品項眾多且無互換性，增加了工程承裝 業對於該附件採購、分類、維修、儲存之龐雜事務。本文將提出通用性的解決方案，提出可安裝於各廠 家、各規格之附件。 低壓斷路器之補助開關或警報開關係以其內部機械之位移位置(一般採微動開關為主元件)來辨別，但 一般微動開關有壽命或可能發生臨時性故障的問題，斷路器主接點接觸狀況則無法正確傳送出去，補助 開關或警報開關之安全警示功能將喪失；另外各廠家及各式各樣規格產品都無法互換相容，附件品項極 為瑣碎。本文將提出安全與相容通用性的解決方案，使之能通用於各製造廠間或型號規格。且能直接且 正確的將斷路器 ON、OFF、TRIP、各相主接點接觸狀況、電源欠相等等顯示，增加供電系統安全性。 電氣設計回路中，有利用互鎖(interlock)裝置以避免二回路間之短路，目前市面上的互鎖裝置產品價 昂且操作性複雜，本文將介紹低壓斷路器的互鎖裝置改善之產品，其價廉外更增加操作方便性、安全性。 1、低壓斷路器附屬附件說明 低壓斷路器歐美國家稱模殼式斷路器(MCCB)，日本稱無熔絲斷路器(NFB) ，我國稱無熔線斷路器； 另外一種有漏電保護的產品分類為漏電斷路器(ELCB)，對於一般比較小容量的產品稱為 MCB 或 ELB。 通常 MCCB、ELCB 斷路器使用於遮斷容量大，俗稱為工業型。而 MCB、ELB 使用於遮斷容量小，俗稱 為家用燈插迴路斷路器，其功能主要是保護設備以及線路安全的一種開關，當發生過載或短路事故時進 行跳脫，隔離電源。若是 ELCB、ELB 則加上漏電跳脫的保護功能。斷路器是世界上做為保護設備及線路 安全的主要隔離開關，也是目前全世界最通用之產品。 低壓斷路器的使用如此普遍，目前配電盤的製造廠家，因為空間的限制或經濟成本的考量，在配電 盤以及分電箱內部，斷路器與斷路器之間大部份都毗鄰相互靠在一起配置，之後再固定在盤內固定板金 上。許多國家的做法是在斷路器電源側上，使用銅排做為導電匯流排(BUS)，歐洲則多數使用電纜線做為 斷路器電源側的電源線。但是斷路器電源側的接續電源，不論是使用銅排或者是電線電纜，在配電盤內 部斷路器與斷路器之間，幾乎都是沒有預留空間。當有附件需求新增時，盤內幾乎沒有充裕的空間可以 裝置。在大部份的情況下，都是拆銅排、拆線、拆固定螺絲……等，把器材全部拆卸後取下斷路器，裝 上所需的附件，然後再把斷路器固定在配電箱內，重做鑽孔、配線的工作。這施工方式除了會造成許許 多多的不便及成本，甚至造成工安事故，產生危險。 有鑑於此，製造斷路器的廠家，例如世界知名大廠施耐德、ABB、西門子、奇異、E-TN、SQ-D、三 菱電機……等，因應客戶對於附件實質上的功能需求，以及上述斷路器於配電箱盤體內因增加附件需換 － 96 － 置的困難，由歐美大廠率先發展出於斷路器本體上方，藉著可掀蓋式的方式來組裝某一部份的常用附件， 以解決日後客戶因功能需求而必須增加附件時所產生的種種困擾與不便。而目前這種解決因應的方法以 及實際的產品，也正是目前全世界斷路器製造廠家一致遵循的製造方式，並蔚為斷路器產品設計的主流。 斷路器產品隨著世界上因材料應用科技的進步，以及隨著世界上電子資訊與變頻技術等科技的進步 與環境的變化，例如非線性元件使用愈來愈多，造成電力的品質惡化特殊功能要求、差異化要求等，每 個製造廠家除了產品愈趨小型化、電子化、可通訊化等，而形成了斷路器產品多樣化及尺寸無法規格化、 統一化，也導致了即使是如上所述斷路器產品外殼掀蓋化，但是其附件因尺寸、規格不盡相同，而終究 無法通用。如此便造成斷路器廠家型號產品繁雜，無法統一規格化，造成使用者材料與經濟上的浪費， 更造成客戶在使用上非常的不便。唯一解決的方法就是必須在斷路器的附件裝置組合方式與方法做一徹 底改變，以克服上述的困難。 但棘手的是，實務上因為客戶用電狀況各個不同，使用斷路器狀況也不同，甚至一些斷路器製造廠 家，其型錄的規格繁多到可以用「混亂」來形容，以致造成客戶要在斷路器增設附件功能裝置時困難重 重，甚至要拆盤大整修，或者面臨必須重做配電盤的命運。尤其是各製造廠家其通用的指示附件如輔助 接點、警報接點等，有時不能通用。且其主要元件微動開關也可能故障而不察，將會造成指示錯誤的狀 況發生。又加上使用久了斷路器的接點必有損耗，因此在實際的電力運轉中，可能無法得到正確狀態指 示而導致電力危險。這些潛在的危機包括，譬如微動開關故障、機械元件裝置位移、接點有空接現象、 接點熔接現象，都會導致由外部的指示狀態顯示了錯誤訊息，造成使用者錯誤判讀甚至影響用電的安全 性。同理在電磁開關的狀況也如同斷路器一般，在輔助接點的作用中，就可能忽略了接點有空接現象， 或者接點熔接的現象發生而不知情。為了工安的需求，避免製造的資源浪費現象，改善維修時必須開盤 門並用電錶量測，必須拆線、拆銅排、拆開關施工等不便。消除無論在製造時或日後維護上安全上、經 濟上的疑慮確實有必要。 斷路器附件以三菱電機的產品型錄舉例說明： 大約可分為○1 MCCB、○2 脫扣器（熱磁）（RT）、○3 脫扣器（電子）（RE）、○4 脫扣器（純電磁型） （RM）、○5 脫扣器（負荷開關用）、○6 超限流元件、○7 無焊（盒式）端子、○8 板前接線螺母、○9 板後接 線、○10 絕緣隔板（BA-F）、○11 短端子蓋（TC-S）、○12 長端子蓋（TC-L）、○13 板後接線用端子蓋（BTC）、 ○14 插入式底座（PM）、○15 插入式接線、○16 機械聯鎖裝置（MI）、○17 裝入 3 把掛鎖時鎖定 OFF（HLF3）、 ○18 手柄鎖裝置（LC/HLF/HLN/HLS）、○19 延伸旋轉操作手柄（V 型）、○20 旋轉操作手柄（R 型）、○21 電動 操作裝置（MD）、○22 警報／輔助開關（AL/AX）、○23 欠壓脫扣器（UVT）、○24 分勵脫扣器（SHT），共 24 種。 接下來以三公司產品圖示說明： (1) 三菱： － 97 － (2) MG： － 98 － (3) SQ-D： 附件產品類別 功能用途約略說明 補助開關 以開關內部位置，分辨為開關接點是否在投入 ON 或者啟斷 OFF 的狀態。 警報開關 以開關內部跳脫機構是否作動、位置的變動，瞭解開關是否為故障跳脫(Trip)的狀 態。 分路跳脫開關裝置 以電動線圈的通電，以驅動開關的跳脫機構作跳脫的作用，可作遙控電動跳脫動 作。 不足電壓跳脫裝置 以電動線圈的通電，以驅動開關內部的跳脫機構作動，可作為電動遙控作用，一 般作為欠相時的保護，防止燒毀設備。 外部操作把手裝置 一般分為旋轉式 R 型把手，做為 MCC 盤控制用外部操作，一則為可變深度 V 型 把手，一般做為機械工作母機的操作把手。 不用開盤門得以在外部操作，較安全。 電動操作裝置 可以在遠方遙控，使得開關做 ON/OFF 的操作。 機械連鎖裝置 斷路器與斷路器之間作對鎖的動作，防止斷路器間同時 ON 造成事故。 外部上鎖裝置 一般分為可以在 ON 上鎖、OFF 上鎖兩種功能，有 1KEY 或 3KEY 的分別。 本文主要探討的項目有以下產品四個品項的改善： 1. 把手的上鎖位置 2. 機械連鎖裝置 3. 補助／警報開關裝置 4. 分路／不足電壓跳脫裝置 2、斷路器把手上鎖裝置的現況與檢討和改善結果 (1) 現況概略說明表 － 99 － － 100 － (2) 隔離設備產品實際現況說明比較表 A. 工 業 用 型 外 觀 圖 三菱 SQ-D M/G FUJI 育駿 缺 點 說 明 1. ON/OFF 上鎖裝置無 法共用。 2. 不是永久性組件，管 理上會有問題。 3. 無法做一通用型開關 安全鎖，以適用大部 分廠牌。 4. 種類繁多，不易管 理。 左列 1-4 項 5. 直接鉚在 CB，容易崩 壞。 6. 內鍵式有公 共危險疑 慮，不得使用 中東地區以 外國家。 7. 貴森森。 1. ON/OFF 上鎖裝 置無法共用。 2. 不是永久性組 件，管理上會有 問題。 3. 種類繁多，不易 管理。 1. ON/OFF 上 鎖 裝置無法共 用。 2. 不是永久性組 件，管理上會 有問題。 3. 無法做一通用 型開關安全 鎖，以適用大 部分廠牌。 4. 種類繁多，不 易管理。 1. ON/OFF 上鎖裝置 無法共用。 2. 無法做一通用型開 關安全鎖，以適用 大部分廠牌。 3. 多一極的空間。 優 點 1. 簡易、便宜 1. 簡易 1. 簡易、便宜 1. 簡易、便宜 1. 簡易 2. 市場接受度較高 結 論 1. 一般祇有於 ON 位置上鎖的用途，或者 OFF 位置上鎖的用途，無法共用，造成管理上的不便，及資 源上的浪費。 2. 各種型式過多，並沒有尋找出共通處，以致種類繁多，必須多重投資、不經濟，並造成管理上的困 擾。 3. 鎖具、鎖匙、器具過多，非永久性元件，不具足安全的要求，並且不符合國際慣用法規的要求。 B. 家 用 型 外 觀 圖 M/G ABB 西門子 育駿 缺 點 說 明 1. ON/OFF 上鎖裝置無 法共用。 2. 不是永久性組件，管理 上會有問題。 3. 無法做一通用型開關 安全鎖，以適用大部分 廠牌。 4. 種類繁多，不易管理。 5. 貴森森。 1. ON/OFF 上鎖裝置無 法共用。 2. 不是永久性組件，管理 上會有問題。 3. 無法做一通用型開關 安全鎖，以適用大部分 廠牌。 4. 種類繁多，不易管理。 5. 貴森森。 1. ON/OFF 上鎖裝置無 法共用。 2. 不是永久性組件，管理 上會有問題。 3. 無法做一通用型開關 安全鎖，以適用大部分 廠牌。 4. 種類繁多，不易管理。 5. 貴森森。 1. ON/OFF 上鎖裝置無 法共用。 2. ON/OFF 上鎖裝置無 法共用。 3. 無法做一通用型開關 安全鎖，以適用大部分 廠牌。 4. 多一極的空間。 優 點 ─ ─ ─ 美觀／實用／便宜 結 論 1. 一般祇有於 ON 位置上鎖的用途，或者 OFF 位置上鎖的用途，無法共用，造成管理上的不便，及 資源上的浪費。 2. 一般廠家工業用型才有該隔離設備的產品。 3. 鎖具如果過大，易造成危險，並且不符合國際慣用法規的要求。 － 101 － C. 現 場 配 盤 外 觀 圖 現場配電盤斷路器之間沒有空間 現場配電盤斷路器之間有空間 缺 失 1. 除了與上述工業用型缺點說明外，且沒有空間安裝隔離設備，以往無法提出有效解決方案。 結 論 1. 一般祇有於 ON 位置上鎖的用途，或者 OFF 位置上鎖的用途，無法共用，造成管理上的不便，及 資源上的浪費。 2. 各種型式過多，並沒有尋找出共通處，以致種類繁多，必須多重投資、不經濟，並造成管理上的 困擾。 3. 鎖具、鎖匙、器具過多，非永久性元件，不具足安全的要求，並且不符合國際慣用法規的要求。 4. 必須在符合規範下，能夠簡易安裝該隔離設備。 斷路器把手上鎖裝置（閉鎖裝置／隔離設備） 目 的 與 用 途 斷路器本體的上鎖裝置，其最主要的用途有兩種，一種是鎖 ON 防止他人誤動作斷電，一種是 鎖 OFF 防止他人誤動作送電的功能。 依據國際電工法規 NEC.422.31.(430.102)(440.14)作為隔離設備用之分路開關或斷路器應具有閉 鎖裝置。隔離設備位置上係在用電器具可視範圍內或開路時可閉鎖者。其閉鎖裝置機構應置於適當 位置。其法規原則及用途為防止誤送電、逆送電(在不影響公共安全的情況下！) 閉鎖裝置為防止誤送電、逆送電…等，因為眼睛視覺有看不到的狀況，可能發生危險，所以才 會希望維修時閉鎖，以確保安全。有鑑於此，世界上製造開關的廠家皆有生產相關的產品。其中包 括外掛式、內鍵式……等不一而足。同樣在 OSHA、消防法法規…等，都有強制性的規定及罰則。 在特殊的場所中，對於開關的要求又有其不同的需求，譬如在許多危險場所、如化學工廠、火 藥庫、氣體、液體工廠、軍事設施…等，某些用電開關必須在送電中要求開關閉合，不准被誤觸或 誤動作將開關斷路，造成嚴重的損失，譬如爐心正在熔化高溫高壓液體，會造成不可收拾的後果， 所以在某些特殊場所，其開關必須是閉鎖在通電(閉合)ON 的狀態，因為上述的原由，所以全世界製 造斷路器開關的廠家，在開關上鎖的裝置上，也有一種閉鎖在通電(閉合)ON 狀態的裝置，並且生產 製造另一種產品。 在特殊場所環境中，又有某些特殊功能是被需求的，譬如在許多無人駐守的機房，其斷路器開 關在某些迴路中，必須防止外力誤動作造成斷電，而造成損失甚而發生事故。但是對於該迴路中， 當發生事故時，不論是過載、故障電流、接地故障…等，必須讓該斷路器跳脫，以免使設備發生損 害甚而造成火災！所以在上述的閉鎖裝置的要求，又不同於上述兩種狀態，一種強制閉鎖於通電閉 合 ON 狀態，一種強制閉鎖於斷電狀態啟斷 OFF，且故障時又必須能夠讓斷路器作跳脫的動作以隔 離事故。 現 況 檢 討 說 明 綜合上述圖表可知，該做為隔離設備的開關安全鎖有下列缺點必須克服改善： 1. 一般為 OFF，但是 ON 無法共用。管理上會有困擾。 2. 一般內鍵式閉鎖裝置會有公共危險的問題，外國一般使用外掛式或 Safety sw 安全開關箱。 3. 如果不是用永久式的組件，管理上會有問題。 4. 既設舊有配電箱內的斷路器沒有空間安裝安全鎖的問題。 5. 無法做一通用型開關安全鎖以適用大部分的廠牌。 － 102 － 注 意 事 項 及 改 善 說 明 又開關安全鎖在安全性的要求前提下：必須注意以下問題： 1. 永久性的組件。 2. 適當的位置。 3. 使用時可能會發生危險的狀況下，不可使用開關安全鎖。 改善上述現況檢討說明之五大改善缺失外，值得再檢討的是現有配電盤中，可以瞭解斷路器與 斷路器之間，沒有空間所以上述改善的方式無法使用，必須再想另外的改善方案，以解決現場加裝 開關安全鎖的問題。為達上述目的，方便即時在電氣開關上安裝安全鎖的裝置可以利用 IEC 規範中 斷路器對於載流電量以及相關電壓耐壓的絕緣間距的要求，瞭解斷路器相序耐壓間距相同，以致相 同框架容量的斷路器的固定孔相同，並且在相同框架容量上，其斷路器操作手把的行程距離也相同 的情況下，以此三點特徵為基準，製訂出一種以框架容量為基準，並依固定孔位置以及斷路器本身 操作把手行程框架位置為主的板狀物，並且在適當位置固定開關安全鎖合為一體。 (3)綜合上述改善方案結論： 外掛式 對鎖型 卡式 現場維修型 家用型 外 觀 圖 四 大 原 則 四 大 重 點 隔離設備的四大原則 隔離設備的四大重點 1. 私人室內分電盤可以不用上鎖。 2. 公共場所用電要上鎖。 3. 馬達集中控制盤可使用開關操作把手上鎖。 4. 上鎖之後會有危險狀況下不得上鎖！ 1. 永久性組件 2. 適當的位置 3. 緊急時可破壞做送電動作或斷電動作 4. ON／OFF 皆可上鎖。 注 意 事 項 1. 一定要有設備：有設備後，就可以制定標準作業規範要求。 2. 要有標準 SOP：有標準作業規範，可確保業主及勞工之安全。 3. 符合法規規定：符合法規要求規定，杜絕工安事故的發生。 好處：責任分界點清楚，提昇企業形象。 改 善 結 果 1. 安全：符合法規，可以防範意外事故發生，有保障。 2. 美觀：開關於維修時可以上鎖，可以解決法規規定在電氣設備旁邊必須有隔離開關設備，可靈 活運用空間、美觀實用。 3. 安心：符合法規，制定標準 SOP，可以有效杜絕工安事故，責任清楚，提昇用電品質及企業形 象。 4. 經濟：可以解決以往沒有該設備所增加的建置成本，管理成本降低。 － 103 － 使 用 場 所 1. 隔離盤。 2. 發電機迴路。 3. 採用配電函迴路。 4. 生產線迴路、馬達控制中心迴路。 5. 維修保養時可結合中央監視控管。 6. 電梯、電扶梯、進(排)風機、排煙機迴路。 7. 臨時供電之供電盤、開關箱、分電箱。 8. 揚水泵盤、污水泵盤、廢水泵盤、游泳池、 現場控制盤。 9. 機械式停車位、地下停車場車道排風機、鐵 捲門、電動門等。 10. 保養維護時需斷電的設備、公共設施用電， 屋內(外)必須維護之迴路。 11. 空調系統使用場所：冰水主機、冷卻水塔、 空調箱、箱型機、送風車、冰水泵、冷卻水 泵、區域泵等。 12. 可有效規劃公共設施的用電管理例如：各式 辦公(廳)室、教室、禮堂、宿舍、旅舍、大 賣場、商場夜市分租等場所用電迴路的使用 與計費管理。 3、斷路器機械連鎖裝置的現況說明與檢討和改善結果 (1) 現有斷路器機械連鎖裝置的說明與檢討 三菱 FUJI ATS KerKey 外 觀 圖 缺 點 說 明 1. 必須相同尺寸。 2. 有許多掛鎖管理的問 題。 3. 無法通用。 4. 無法變更。 1. 必須相同尺寸。 2. 有許多掛鎖管理的 問題。 3. 無法通用。 4. 無法變更。 1. 必須相同尺寸。 2. 有許多掛鎖管理的 問題。 3. 無法通用。 4. 無法變更。 5. 貴森森。 1. 用 KEY 管理，但是 誤用備用 KEY 會產 生誤動作。 2. 規格不通用。 3. 貴森森。 4. 一般沒有現品庫存。 優 點 1. 便宜。 1. 便宜。 ─ 可靠度相對左列產品 較優。 必 須 克 服 的 問 題 1. 一般的機械連鎖裝置斷路器尺寸必須相同，其他尺寸不同，則不能相同通用，規格受限制，ATS 也是同樣困擾。 2. 因為上述問題，所以無法變更，靈活性受限制。 3. 有機械裝置、鎖具、鎖匙…等管理不便的問題。 4. KerKey 以 Key 管理，也會有誤動作的疑慮。 (2) 斷路器機械連鎖裝置的改善說明 斷路器機械連鎖裝置 目 的 與 用 途 斷路器間機械連鎖裝置的設備，主要是為解決電力系統中，電力負載分配應用的問題所開發的 一種裝置，可以提昇系統用電品質及安全穩定性，一般分為斷路器與斷路器兩台之間的互鎖裝置 （Machine Interlock）簡稱 MI，或者三台斷路器之間的互鎖裝置 Tie，其功能為防止欲控制的迴路中 的斷路器同時投入，可能造成的危險。 以淺顯的案例說明以下的功能需求，例如以一只 3000KW 的變壓器的用電為例，當祇使用一只 3000KW 的負載時，但該設備發生問題，則影響會很大，若是使用三台 1500KW 的變壓器，則平常 由二迴路供應負載，另外一只 1500KW 則可做為支援用，同理當負載供應容量愈合理，則可提昇配 電系統的信賴度，此方式用於配電系統中空氣斷路器 ACB 的應用就很多。例如一台 6400A 的 ACB 直接供應負載，即可將負載分配為 3200A 的 ACB（或者加上一台支援用 ACB，使用三台 3200A 的 ACB）。分散負載的應用可以使系統更加靈活應用的方法，同理低壓斷路器 MCCB 之間的應用原理 也是如此。（再用低壓迴路的應用來做說明） 由上述可由一般使用於斷路器與斷路器兩只之間的對鎖關係或三只斷路器不能同時都投入的關 係，如此的應用範圍非常廣泛，譬如電力負載分配的問題，一般情況皆使用 MT、ATS 或 Kirkey 三 種方式來解決： － 104 － 現 況 檢 討 說 明 1. MI，基本上斷路器與斷路器必須是同一尺寸，才可組裝，簡易是優點。同一尺寸的開關是其缺 點，並且掛鎖不容易管理。 2. ATS，其狀況同上，與 ATS 一樣。掛鎖不容易管理。 4. Kerkey 的使用，是利用 KEY 的狀態下控制開關的動作，缺點是進口且價格昂貴，且當備用 KEY 插下時，有可能產生誤動作，必須克服。 接下來談機械連鎖裝置，一般的使用情況如下圖： 注 意 事 項 及 改 善 說 明 為解決電力系統中，電力負載分配的問題。 在實際電力系統許多案例中，有許多狀況是必須使兩只斷路器相互做對鎖的動作狀態，即兩只 斷路器互鎖 Interlock，即兩只斷路器其中只有一只通電( on )，不能兩只同時通電，會造成短路事故。 上述的狀態在一般的情況下大部分都使用自動切換開關(也即俗稱 ATS)，但是自動切換開關一般都 是兩只並排在同一機殼上，並且斷路器必須同一規格，在實際狀況下，失去了所有的彈性應用，若 是能用本創作開關安全鎖上鎖方式改良之裝置，則可以解決長期上述之不便。但是要能夠做到電氣 性與機械性對鎖的功能，才符合其安全性的要求。 又當三只斷路器必須做對鎖狀態，即三只斷路器連動互鎖 Tie 的功能，亦即三只斷路器最多僅 容許兩台同時閉合 ON，若是能應用本創作開關上鎖裝置的改良，則可以解決長久以來的問題。且由 於能夠進行機械與電氣方面的對鎖，可提高其絕對的信賴度。並且藉由狀態的接點輸出，可利於辨 識，增加使用之方便性及安全性。 為達到上述目的，開關安全鎖的機械互鎖裝置，必須要有輔助的傳動裝置，可以利用如線控模 組，做一媒介提供一距離傳動功能。線控模組有兩端，一端為受力端，一端為應力端內有可活動的 介質，或者相等功能的作動裝置。並且必須要有一使開關安全鎖內部檔桿動作與否的制動機構，再 與開關安全鎖本體鎖具做結合，如此則可以達到互鎖的功能，並防止誤動作的狀況發生，機械性的 對鎖安全性更高，確保符合公共安全規範的要求，並防止意外事故的發生。 如以上所述，在多台斷路器之間的互鎖應用中，可以得到一種可通用性使用的開關安全用鎖的 互鎖裝置，並且可以應用在大部分的場所，使用開關安全鎖的互鎖裝置的應用得到最大經濟效益， 變成一種制式化標準的配備，可以減少日後在設備維修上的困擾，解決了當有人不小心拿到備用鑰 匙，以該備用鑰匙操控時，也不會產生誤動作，以免誤動作產生事故或者工安事件，以符合安全性 的要求。 以上方式可以解決大部分斷路器之互鎖裝置的安全性，當在短距離時，可以使用手動機械性對 鎖方式，當在長距離時，可以使用電氣性的對鎖方式，又對於現場已經在舊有配電箱內，且斷路器 與斷路器之間沒有空間的狀況下，也可以使用以下方式解決方案。如圖所示。 (3)上述改善方案綜合結論與實際應用 － 105 － 外 觀 圖 原 則 及 重 點 1. 機械對鎖必須確實、安全無慮。 2. 要能通用，適用多數規格，可任意對鎖。 3. 防呆，備用 KEY 誤操控時，不會造成誤動作。 4. 最好有機械與電氣的接點。 5. 永久性組件符合規範的要求。 注 意 事 項 1. 一定要有設備：有設備後，就可以制定標準作業規範要求。 2. 要有標準 SOP：有標準作業規範，可確保業主及勞工之安全。 3. 符合法規規定：符合法規要求規定，杜絕工安事故的發生。 好處：責任分界點清楚，提昇企業形象。 改 善 結 果 1. 安全：符合法規，可以防範意外事故發生，有保障。 2. 美觀：開關於維修時可以上鎖，可以解決法規規定在電氣設備旁邊必須有隔離開關設備，可靈活 運用空間、美觀實用。 3. 安心：符合法規，制定標準 SOP，可以有效杜絕工安事故，責任清楚，提昇用電品質及企業形象。 4. 經濟：可以解決以往沒有該設備所增加的建置成本，管理成本降低。 使 用 場 所 1. 主要為解決電力系統中，有電力負載分配應用時的功能。 動 作 示 意 圖 4、斷路器補助／警報開關等接點與指示功能改善 (1) 現況優缺點與待解決問題說明 由上述前言所述中以及圖表中可以瞭解，以上之功能的需求，只是在斷路器的製造廠家中，其規格 尺寸種類繁多，本身來說就是一種困擾，有種種的問題必須克服，以下為斷路器該附件的現況檢討與改 善說明： － 106 － 三菱 M/G 富士 外 觀 圖 缺 點 說 明 1. 舊型非掀蓋，必須拆上蓋組 裝，危險。 2. 掀蓋式，左右邊以及各種型 式皆不同。 3. 尺寸不同無法通用。 4. 任何規格都不同並且不相容。 5.一般微動開關可能故障。 6.無法實際瞭解開關接點狀 態。 優 點 1. 不得已，已經用習慣。 必 須 克 服 的 問 題 1. 無法通用於各種型號，造成重複的浪費投資。 2. 無法真正確定開關接點的狀態，例如欠相時可能指示為 ON，位移、微動開關故障等錯誤。 3. 無法擴充功能的需求。 (2) 斷路器補助／警報開關等接點與指示功能的改善說明 斷路器補助／警報開關等接點與指示功能 目 的 與 用 途 補助開關，以開關內部機械元件位移位置，辨別開關接點的狀態是在閉合 ON 或者是啟斷 OFF 的 狀態，一般的作法是利用微動開關為主要元件，做為開關狀態的接點輸出，並且以此接點的狀態，一 般經由配線到箱體盤面上，以利在箱體外瞭解開關在閉合 ON 或者啟斷 OFF，一般以指示燈來顯示。 又以此補助接點的狀態做為依據，來做為其他功能性的應用。 警報開關，以開關內部機械元件位移位置，當開關位於跳脫 TRIP 位置狀態，一般作法也是利用 微動開關為主要元件，作為開關狀態的接點輸出，並且以此接點的狀態，一般經由配線到箱體盤面上， 以利在箱體外瞭解開關在故障跳脫 TRIP 的指示及顯示。又以此警報接點的狀態，來做為其他功能性 的應用。 現 況 檢 討 說 明 上述斷路器補助／警報開關接點，一般可分為出線式與端子台式兩種。 實際現況由上述的現況說明表中，除了使用習慣以外，有六大缺失及三項必須克服的問題，綜合 上述原因，提出一種通用性且簡易安裝，但操作容易、指示確實牢靠的一種裝置，可以解決上述的問 題，並可進一步滿足客戶需求不同的各種狀況。無論使用任何的斷路器以及電磁開關皆可安裝本裝 置，克服了不同廠家、不同規格、不同尺寸的問題，大大提昇了用電的穩定性及經濟性。 一種開關接點狀態檢示裝置，其構造簡單、安裝方便、對開關接點狀態的辨識功能直接與精確。 － 107 － 本項產品且可全方位適用在任何廠牌、規格、尺寸的電力開關，解決習有各種電力開關與其附件功能 的需求。本發明使得開關接點實際狀態能正確無誤顯示的裝置變得簡易可行，與施工或檢修更具方便 性。又提供了可替換性的開關接點狀態檢示裝置，提昇電氣設備使用上的安全性與經濟性。 又為達到電源指示功能以及各相電壓指示功能的要求，較佳的做法，可以將線路上對於要量測之 開關電源側各相電源，以及開關負載側的各相電源電性連接於開關旁之一盒體，經由盒體內部電子控 制電路組件內的電子電路判讀是否來電，並顯示各相對地的電性，並顯示於面板上，如此即可達到對 於開關接點之各相電壓顯示以及電源顯示之功能。 補助接點／警報接點以開關把手動作後的內部位置，配合微動開關的動作檢示開關的狀態，無法 實際準確地瞭解開關接點狀態，例如：欠相時亦指示為 ON 閉合的狀態，甚至微動開關故障、機械元 件位置位移……等問題，造成檢示錯誤訊息。 一般最常見的典型施工誤判就是，若誤以為當斷路器處在斷路(OFF)的狀態下，即可以在斷路器 負載側施工且必然安全，但其實不然，因為斷路器在斷路的狀態下，在斷路器負載側施工也可能會電 死人。因為會有逆送電( 由自備發電機或不斷電系統的誤接逆送 )的問題，或者在接地不良的情況下， 斷路器負載側有浮升電壓，會造成感電事故。此種狀況時有所聞，皆是因為沒有一個良好的檢示狀態 裝置的判斷依據，而造成維修人員的誤判，甚而造成工安事故。依賴傳統舊有的方式，設置盤面的指 示與顯示單元，就必須在斷路器或者電磁開關彼此間做許多配線的工作，因此在設計與製造時必須花 費許多的人力及材料資源。在製造完成後，無論是在品管檢驗上，或是未來的維修都很麻煩，必須依 賴電錶儀器、加上熟練的目測檢驗及經驗判讀才可處理，會造成種種施工作業管理上的困擾。 注 意 事 項 及 改 善 說 明 以上開關接點狀態檢示裝置，能夠有正常電源供應中，即可得知所有的狀態功能，並且如果沒有 電源供應時，也可由內建電子電路以及內部或外加電池組來了解狀態。本產品並且在盒體與指示狀態 顯示面板間中間，也可提供以排線方式連接，以利狀態顯示面板可以在盤面或盤內指示，大大提昇用 電的品質。 結語：當然本接點的狀態顯示裝置可以使用於任何低電壓（AC690V 以下）的任何開關，例如： ACB、MCCB、ELCB、MCB、ELB、MS……等，都適用上述方式。 (3)綜合上述改善方案結論： 外觀圖 原則及 重點 1. 所有低電壓系統通用性。 2. 可確實瞭解開關接點之狀態。 3. 標示必須清楚明確。 4. 容易辨識及簡易安裝方便。 注意事項 1. 相序必須正確。 － 108 － 改善結果 1. 解決了以往所有低壓斷路器共同的缺點。 2. 安裝容易，接線容易，指示清楚。 3. 可適用於任何的開關。 4. 體積小，可用以盤面、盤內等，防呆外更經濟。 5. 有 LED 指示及接點指示。 6. 有欠相以及逆相之指示及接點。 7. 有電源及各相電源指示。 使用場所 1. 適用於任何低壓配電系統。 2. 可隨意擴充功能。 3. 可適用任何的開關。 示意圖 5、斷路器分路／不足電壓跳脫裝置功能改善 (1) 現況分路跳脫裝置以及不足電壓跳脫裝置的優缺點與改善說明，如下圖： 三菱 M/G 富士 外 觀 圖 缺 點 說 明 1. 舊型非掀蓋，必須拆上蓋組裝，危險。 2. 掀蓋式，左右邊以及各種型式皆不同無法相容。 3. 尺寸不同無法通用。 4. 任何規格都不同並且不相容。 電壓規格繁多。 5. 價格不便宜。 優 點 1. 不得已，已經用習慣。 － 109 － 必 須 克 服 的 問 題 1. 無法通用於各種型號，造成重複的浪費投資。 2. 無法確定跳脫裝置的固定型態及控制方式（最好能統一為全電壓式）。 3. 無法擴充功能的需求。 目 的 原 理 及 用 途 分路跳脫裝置，一般以一線圈的通電以驅動開關內部的跳脫機構動作，常作為遠方遙控的用途。 一般在箱體盤面上以按鈕開關作為操作元件，或者為控制用途中斷路器作跳脫的動作。 不足電壓跳脫裝置以電動線圈的通電，以驅動開關內部的跳脫機構作動，可作為電動遙控作用， 一般作為欠相時的保護，防止燒毀設備。 現 況 缺 點 說 明 上述斷路器分路／不足電壓跳脫裝置，一般可分為出線式與端子台式兩種。 實際現況由上述的現況說明表中，除了已經使用習慣以外，有五大缺點及三項必須克服的問題。 所以設計一種通用性以及最好能以全電壓方式控制，並且能完全相容於各種規格的產品，最佳的是 可以隨意擴充之功能的特性，要安裝簡易，就可以解決重複投資的問題，避免經濟上的浪費和類別 繁多管理上的不便。 改 善 說 明 為達到分路跳脫裝置功能，使用的方法有別於傳統掀蓋方式或拆卸斷路器上蓋，可以利用每只 斷路器有一測試跳脫按鈕(IEC 規定全世界斷路器製造廠家，為使消費者有一簡易測試斷路器故障機 械結構是否會正常跳脫的機構)，以一線圈連動一傳動機構，當電源接通電時，使得傳動機構上的壓 桿壓到跳脫按鈕，使斷路器跳脫，並且連結出線或至端子台。 又為達到不足電壓跳脫裝置功能，使用的方法有別於傳統掀蓋方式或拆卸斷路器上蓋，也是利 用斷路器上的測試跳脫按鈕，其動作方式剛好與分路跳脫裝置相反作用，當正常通電且正常電壓值 時，傳動機構不動作。但是當電壓值低於設定正常值以下時，則傳動機構動作，並使傳動機構上的 壓桿壓到跳脫按鈕，使斷路器跳脫，以達到不足電壓跳脫的功能要求，並且連結出線或至端子台。 以上斷路器的附件都可以組合在斷路器的上方或者是斷路器的旁邊(有空間的狀況允許)，如此就 可以解決以往為了增加斷路器的附件所衍生的設計需求，而最好有功能接點輸出，不論以有線或者 無線方式傳輸，更能提昇其他功能之應用設計。如此方式的解決方案，可以有效使製造規格標準化， 並且容易擴充其功能，解決重複開模投資的浪費，在經濟上以及實務的製作上變得容易，是一大突 破的改善。 (2) 綜合上述改善方法結論： － 110 － 外 觀 圖 原 則 及 重 點 1. 所有低壓斷路器通用性。（統一規格尺寸，全電壓輸入） 2. 容易辨識及簡易安裝方便。 注 意 事 項 使 用 場 所 1. 適用於任何低壓斷路器。 2. 可隨意擴充功能。 3. 可與開關安全鎖應用，做遠方控制對鎖的功能。 4. 可遠方控制的功能 6、結語 世界上沒有好的產品，只有更好的產品。市場的需求導致新產品的開發，功能的改善，來自於客戶 實際使用上的不便及迫切的要求。 筆者才疏學淺、所學有限，必須由不斷失敗的基礎上逐漸改進，並認為任何小小的附件，都有大大 的學問，與其改善用電品質上的提昇與功效，希望藉由小小的改善方案，做一個改善的開始。由各位大 德先進，提出更多更好的方案，改善用電品質，改善工安，如此甚幸！
