作者 主題: 關於電力的負載問題  (閱讀 24279 次)

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sycross

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關於電力的負載問題
« 於: 2005-02-24 13:24 »
請教

前提: 一間辦工大樓的某辦工室,完全不知這間的電源佈線怎麼走的(牆壁上的),
預計: 將放置25台桌上型電腦,螢幕為lcd,
目的: 考式用,或教學用之環境

我完全沒有什麼概念,關於電力,該注意到那些事項
thx

mandel

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關於電力的負載問題
« 回覆 #1 於: 2005-02-24 14:35 »
弱電基本公式
電壓:V(伏特)  電流:A(安培)  電功率:W(瓦特)

W=A*V

25台電腦 + 25台 LCD螢幕  假設最大消耗電功率 每台電腦加螢幕為 300W

總電流為  A=(300*25)/110

所以滿載時,電流約68.18接近70安培

找出牆壁上的電源佈線,先確定是那一顆電源分開關所控制的,最大安培數是多少?通常弱電不超過30A

再檢查電源總表開關最大值是多少(通常不超過50A)

以上都是假設值,若想計算精準,最好的方法是先用測量電流的勾表先測出每台電腦加螢幕的電流值,再用公式計算。如果大於電源分開關,此電源迴路不可使用,必需另外從電源總開關外接,如果大於電源總開關,您必需花大錢,電源要從大樓可供應xx安培的開關箱重新配線。

電流勾表

sycross

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關於電力的負載問題
« 回覆 #2 於: 2005-02-25 09:33 »
多謝多謝回應,提供我學習知識

raysu

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關於電力的負載問題
« 回覆 #3 於: 2005-03-01 18:00 »
不錯
又多學了一招
這招要叫什麼呢?
飛龍在天好了

別理我 我睡眠不足  :roll:

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Re: 關於電力的負載問題
« 回覆 #4 於: 2005-03-03 13:08 »
引述: "sycross"
請教

前提: 一間辦工大樓的某辦工室,完全不知這間的電源佈線怎麼走的(牆壁上的),
預計: 將放置25台桌上型電腦,螢幕為lcd,
目的: 考式用,或教學用之環境

我完全沒有什麼概念,關於電力,該注意到那些事項
thx

一般現場以我的實務上來設計的話,電腦的電源供應器為300瓦(它最多只能以半載來供應,為什麼呢?那只能說是標識的的規格不在同一標準上,例如發電機標示為10hp它只能供應5hp的負載,變壓器為10KVA它只能供應5KVA的負載,只要一超過的話電壓會以等比例的壓降來表現,達到8成時巳是重負載了會危急供電系統及敏感的電子設備。)

舉個例子來說好,一般的負載有電感性存在(如日光燈、馬達效率是以功率因素來表示)
日光燈=45%,高功率日光燈=95%以上,馬達=70%左右,而電子設備號稱為功率因數為98%以上它卻沒有標示它的諧波是多少,諧波跟功率一樣會造成設備用電效率不好,如功率因素為50%的日光燈40瓦110V電流是1A的話它的虛電流是0.5A,而這0.5A會在線路上來回跑而造成線路上的損失=I平方R=損失功率,稱為虛功率,而這個虛功率加上實功率=這個變壓器(發電機)額定輸出KVA。

而電源供應器從早期的線圏式轉換流式,號稱功率因素高達為99%以上,它的諧波卻因偷料而太多,而產生過多類式虛功率的電流出現(這個部份不太會解識)而造成更多的線路損失。

以我的實務上來換算一台電腦配合一台LCD 約計為1.8A,25台=45A。
而一般小型的辦公室供電系統為單相三線220/110V,要將45A除2=22.5A
總負載總開關為2P50A,而分3路每路只能算半載(電工規定固定負載只能算半載)每路14A以1P20A來保護,分路開關要裝3個1P20A線路以5.5的電線來裝配。

如果辦公室是以3相四線110/190來供電的話,將總負載除1.732 ,總開關為3P30A,分3 路每路1P20A保讙線路不變。

PS 雷射印表機的負載高達11A左右 ,影印機也差不多

netman

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關於電力的負載問題
« 回覆 #5 於: 2005-03-03 13:54 »
哈, 看到阿忠兄真好. 順便請教您一個問題:

我所在的一個補習班, 有用螢幕廣播系統, 但一接上去螢幕就抖得很(所有廣播都會抖).
若 VGA 直接接到螢幕就很穩.
聽補習班那邊說是電壓的問題. 若只開一間教室就都很穩, 若所有教室都開, 只有一間是較穩定的, 其他都會抖.

請問跟據您的經驗來看, 問題在哪? 又, 有何建議呢? 謝謝!

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關於電力的負載問題
« 回覆 #6 於: 2005-03-03 20:32 »
引述: "netman"
哈, 看到阿忠兄真好. 順便請教您一個問題:

我所在的一個補習班, 有用螢幕廣播系統, 但一接上去螢幕就抖得很(所有廣播都會抖).
若 VGA 直接接到螢幕就很穩.
聽補習班那邊說是電壓的問題. 若只開一間教室就都很穩, 若所有教室都開, 只有一間是較穩定的, 其他都會抖.

請問跟據您的經驗來看, 問題在哪? 又, 有何建議呢? 謝謝!


netman 兄您好
我一看到您所說的「VGA 直接接到螢幕就很穩」我就直覺想到不是電壓的問題,當然需要現場來測試驗證我先試著用二分法釐清問題。

您說VGA 直接接到螢幕就很穩,可是廣播系統耗電量一定不高,不可能造成太大的壓降。

如果要排除壓降的問題,在所有的電腦都會抖時測量有負載時最末端的插座電壓是多少(標準電壓是110V 正負5%)105就要注意。

沒有問題的話,不太會抖的那間教室是不是跟另外幾間教室是不同迴路(還是隔的很遠)

再來拿勾表來測量電腦教室的迴路是不是線路滿載(所謂線滿載不是看NFB的開關標示值而是看線路大小,一但線路滿載的話電壓就一直往下掉,不是看NFB會不會跳,太多太多的情形為了擴充設備的容量而只調高NFB的標示值不顧線路的安全容量,看不懂沒關系教您一個好方法、用手摸線路不是管路哦,一般PVC管配線的安全溫度是60度,人體的溫度是近38度摸起來溫溫的那是到達線路的7成(如果環境溫高是不準),摸起來再上一級的話超載跑不掉。

上面的問題只是排除線路大小跟負載互相引起的壓降問題而,如果都沒有問題只是量起電壓偏低(尤其在下午5點至7點的話)那就要討論貴班再當初向電力公司申請用電時負載表是不是寫的太少了(跟實際差太多了)這樣會造成電力公司的誤判而導至外線的線路太小及屋外變壓器太小而引起的壓降問題,建議找電力公司來現場測量(24小值班的)如果可以的話調整變壓器輸出電壓,如電力公司說無法再往上調了,那就請當地的水電來向電力公司提出申請增設用電來解決。

如果還不是的話(個人真覺認為是廣播系統及線路跟PC電源供應器問題了。

一般30幾台的電腦所造成諧波電流相當大的這會污染整個供電系統的線路,直到供電用的變壓器為止或從線路上向遠方慢慢遞減,我要說的是有可能

是電源系統太髒了是電源供應器的諧波引饋入電源系統引起的?

廣播系統引起的嗎?(有磁檢通過嗎)
有可能污染源是從廣播系統向外擴散出去跟別的廣播互相干擾嗎?

廣播系統主機是不是到每台螢幕都有一個信號線,是不是信號線跟供電線路太近了。

如果都不是的話建議找機電公司來(拿台專門來測量諧波的設備來看看是怎麼問題。

 :roll:

netman

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關於電力的負載問題
« 回覆 #7 於: 2005-03-03 22:21 »
呵, 果然夠專業!

不過, 電器方面我真的不是很懂, 補習班也已找人來看了, 希望問題盡快解決吧.

忘了提供一個資訊: 就是課室是新搬的, 所有設備在舊教室都用得好好的.
真不知是啥問題?

mandel

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關於電力的負載問題
« 回覆 #8 於: 2005-03-03 23:12 »
引述: "netman"
我所在的一個補習班, 有用螢幕廣播系統, 但一接上去螢幕就抖得很(所有廣播都會抖).若 VGA 直接接到螢幕就很穩.

我的直覺是螢幕廣播系統接地不良,有雜訊混進來。
1)先改善接地(把廣播系統的機殼接地),可能不用花錢就修好了。
2)通常我們為了方便會把插頭上的接地折斷,以後正著插反著插都可以,雜訊可能就這樣混進螢幕廣播系統,要不要試試看把螢幕廣播系統的AC電源正著插反著插試一下,或許不用花錢就好了。

純屬個人意見,如有錯誤,歡迎指正

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關於電力的負載問題
« 回覆 #9 於: 2005-03-04 01:01 »
引述: "mandel"
引述: "netman"
我所在的一個補習班, 有用螢幕廣播系統, 但一接上去螢幕就抖得很(所有廣播都會抖).若 VGA 直接接到螢幕就很穩.

我的直覺是螢幕廣播系統接地不良,有雜訊混進來。
1)先改善接地(把廣播系統的機殼接地),可能不用花錢就修好了。
2)通常我們為了方便會把插頭上的接地折斷,以後正著插反著插都可以,雜訊可能就這樣混進螢幕廣播系統,要不要試試看把螢幕廣播系統的AC電源正著插反著插試一下,或許不用花錢就好了。

純屬個人意見,如有錯誤,歡迎指正

有可能是接地不良所造成的干擾。
因為諧波電流是從負載流向中性線,而中性線跟又跟接地線來做設備及系統接地,有可能有一個接地線路中的一個環結有問題或是中斷。

dean

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關於電力的負載問題
« 回覆 #10 於: 2005-03-04 02:34 »
^^看了阿忠大的回覆,忍不住要推一下,希望大家多採用有PFC的電源供應器.雖然貴了點,但環保多了,如果全臺的電腦機子都有PFC,可能核四不用蓋了..

mandel

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關於電力的負載問題
« 回覆 #11 於: 2005-03-04 10:16 »
用google去查看不懂的名詞,順便貼過來分享
來源 http://www.seasonic.com/support/c_a01.jsp


01)什麼是功率因素校正?(PFC)

功率因素指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關係,也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度, 當功率因素值越大,代表其電力利用率越高。交換式電源供應器上的功率因素校正器的運作原理是去控制調整交流電電流輸入的時間與波型, 使其與直流電電壓波型儘可能一致,讓功率因素趨近於1。 這對於電力需求量大到某一個水準的電子設備而言是很重要的, 否則電力設備系統消耗的電力可能超出其規格,極可能干擾銅系統的其他電子設備。 一般狀況下, 電子設備沒有功率因素校正(Power Factor Correction, PFC)時其PF值約只有0.5。

02)為什麼我們需要PFC?

功率因素校正的好處包含:
1. 節省電費
2. 增加電力系統容量
3. 穩定電流

低功率因素即代表低的電力效能,越低的功率因素值代表越高比例的電力在配送網絡中耗損,若較低的功率因素沒有被校正提昇,電力公司除了有效功率外,還要提供與工作非相關的虛功,這導致需要更大的發電機、轉換機、輸送工具、纜線及額外的配送系統等事實上可被省略的設施,以彌補損耗的不足。有PFC功能的電子設備配可以幫助改善自身能源使用率,減少電費,PFC也是一種環保科技,可以有效減低造成電力污染之諧波,是對社會全體有益的功能。


03)PFC電源供應器是如何幫助節省能源?

藉由降低您的電力設備必須傳輸的電壓-電流,以提供一台電源供應器至少所需的供電量。因為產生較少無用的諧波(只會替交流電運輸系統增加不必要的負擔),讓電力的消耗減少。


04)什麼是諧波?

諧波是一種噪音形式,基本上是由複合的60個循環正弦波組合而成的頻率所造成。
他們通常發生在電源供應器及其他包括電腦在內等多種頻率相關機器。諧波會扭曲基本的正弦波波型, 也會在同一系統的水線及接地線造成偏高的電流。[註: 美國的電源線,有3個pins,就是(Live,火線)-(Neutral,水線)-(Ground,地線)]


05)有哪些國家規定PFC為電子設備的標準配備?

2001年一月,歐盟正式對電子設備諧波有詳細規範,規定凡輸出在75W~600W範圍間之電子設備產品,都必須通過諧波測試[Harmonics test(EN 61000-3-2)],測量待測物對電力系統所產生的諧波干擾;中國大陸自2002年5月起,規範凡政府機關採購之電子設備,皆將功率因素校正 (PFC)視為電子設備的標準配備功能;日本已著手研擬關於節約電力的各項方案,這是一種未來的趨勢,相信在不久的將來,其他國家將陸續跟進。


06)什麼是主動式/被動式功率因素校正?(Active/Passive PFC)

被動式PFC,使用由電感、電容等組合而成的電路來降低諧波電流,其輸入電流為低頻的50Hz到60Hz,因此需要大量的電感與電容。而且其功率因素校正僅達75%~80%。 主動式PFC使用主動元件 [控制線路及功率型開關式元件(power sine conductor On/Off switch),基本運作原理為調整輸入電流波型使其與輸入電壓波形儘可能相似,功率因素校正值可達近乎100%。此外主動式PFC有另一項重要附加價值,即電源供應器輸入電壓範圍可擴增為90Vdc到264Vdc的全域電壓,電源供應器不需要像以往一般需切換電壓。相對地,因為其優異功能,主動式PFC價格也較高。另外消費者還要注意,一般而言很多被動式的設計,在115V的系統上是沒有置入的,因為廠商只作 230V的部分,所以需請在115V電壓系統下的消費者,留意此問題,可能多花了錢卻買到在115V下沒有PFC作用的電源供應器。


07)為什麼主動式PFC優於被動式PFC?

1.主動式PFC提升功率因素值至95%以上,被動式PFC約只能改善至75%。換句話說,主動式PFC比被動式PFC能節約更多的能源。
2.採用主動式PFC的電源供應器的重量,較用笨重元件的被動式PFC產品要輕巧許多,而產品走向輕薄小是未來3C市場必然趨勢。
主動式PFC的優點:
     校正效果遠優於歐洲的 EN 諧波規範,即便未來規格更趨嚴格也都能符合規定。
     隨著IC零件需求增加,成本將隨之降低。
     較無原料短缺的風險。
     較被動式專業的解決方案。
     能以較低成本帶來全域電壓的高附加價值。
     功率因素接近完美的100%,使電力利用率極佳化,對環保有益。
     因應未來CPU發展趨勢,輸出瓦特數(電力)要求將越高,主動式PFC因成本不隨輸出瓦特數增加而上升,故擁有較好競爭力。
被動式PFC的缺點:
     當歐洲EN的諧波規範越來越嚴格時,電感量產的品質需提昇,而生產難度將提高。
     沉重重量增加電源供應器在運輸過程損壞的風險。
     原料短缺的風險較高。
     如電源內部結構固定的不正確,容易產生震動噪音。
     當電源供應器輸出超過300瓦以上,被動式PFC在材料成本及產品性能表現上將越不具競爭力。


08 )如何區別主動式功率因素校正?

知道了主動式功率因素校正(Active Power Factor Correction)的好處後,使用者最想知道的是如何區分真的具有主動式功率因素校正功能的電源供應器。在此提供幾項簡單評量的方式:
1.看文字敘述:    準確率90%以上。因為功率因素校正是很有用的功能,廠商當然希望能藉此吸引消費者,所以有此功能的必定會用文字描述。所以有看到"功率因素校正"、"Power Factor Correct" 或 "PFC" 這些字眼的產品,都是有功率因素校正功能的。同理,因為主動式的較被動式的功率因素高,廠商沒有理由不大書特書一番,所以基本上沒說明為主動式的功率因素校正產品必定為被動式的。
2.看規格書:    準確率100%。若有功率因素校正功能,在其產品規格書中應該可以看到功率因素(Power Factor, PF)的值, 我們知道 PF值要大於90%以上才是主動式的功率因素校正。
3.看電源外觀:    準確率50%。在目前所知的技術下,具有主動式功率因素校正的電源供應器,不會有電壓切換開關(多為紅色),其輸入電壓必須是全域電壓(Full range/ universal free input)或固定電壓,而不能是切換電壓。所以如果你看到有電壓切換開關。就不會有主動式功率因素校正的功能。但相反的,並不是所有無電壓切換開關(多為紅色)的電源都有主動式功率因素校正功能,所以使用此法的準確率只有50%,建議應與前兩項指標交互印證。

dean

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« 回覆 #12 於: 2005-03-04 12:29 »
~感謝補充~
不知道國內是否也會有相關法令來嚴格把關..

其實有很多人都不知道虛功的存在,所以無形中繳的電費有近50%是繳給虛功..虛功實在是個吃電的怪物, 以被動式PFC來說, 75%對 50% 就很迷人了, 主動式90%+ 對50%更迷人..

如果規定兩年後部份電器設備沒有 PFC不準上市,2年後至4年內使用部份電器設備沒有PFC要開罰,應該可以改寫臺灣的用電歷史..

或是各位先進在進行大量採購的發標時,可以加個PFC的規格要求....^^ 逼廠商換掉或改進舊的power,但當然價格會稍貴一點,可是可以省下大筆的電費,最重要是--環保-保護臺灣這個小島--待PFC大量被泛用於各電器,相信價格會down下來的~

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« 回覆 #13 於: 2005-03-04 13:14 »
一般就水電業者的技術層面個人認為最多到討論壓降部份而巳。

就諧波而言是屬於高技術部份,那是有專屬人員在負責處理,例如:機電技師、機電工程公司(顧問),水電只是負責現場施工、技師設計及監工。

就一個現場例子而言:
網咖店而電腦近50台,用戶是使用3相220供電,110V電腦使用110V採用變壓器來供應,照標準固定負載來設計預留一半備用負載不料出狀況了,3相變壓器表面溫度升的很高幾乎是滿載的溫度,找負責施工的水電業者來測量現場用電情形3相四線110-190變壓器,RST相電流只有半載而N相逼近滿載,找不到原因,而求助當地電力公司(新供股)我是從新供股知道的,他問我這種形你知道嗎?,我說不可能怎會這樣,就三相定律而言:
R相+S相+T相=零(N相),怎麼反而N相大於其中任何一相,他也知道到現場打了好幾支接地也沒有用,我那時還不知道諧波會造成那麼多的現場盲點,我直接告訴有可能是電腦引起的。

過一陣子再到電力公司的檢驗股(它是負責20HP力以上及高壓供電的審圖和現場檢驗送電單位)向負責審圖人請教才知道是諧波的問題,N相的電流等於1.7倍(其諧波在3次方、6次方、9次方為最大)。

一般變壓器輸出功率=虛功率+上實功率(內含實際設備的使用加上虛功流經線路的損失(及諧波電流流經線路))

一般用戶每月在線路上的損失電力公司估計為3%~5%左右

而要消除諧波只有在線路接上慮波器(這個很貴有分自動慮波及固定慮波)

dean

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« 回覆 #14 於: 2005-03-04 13:27 »
引述: "阿忠"

一般變壓器輸出功率=虛功率+上實功率(內含實際設備的使用加上虛功流經線路的損失(及諧波電流流經線路))
一般用戶每月在線路上的損失電力公司估計為3%~5%左右
而要消除諧波只有在線路接上慮波器(這個很貴有分自動慮波及固定慮波)


學生時代在上電子學時有學過,計算一個電器的諧波,以外加電路來解決問題,應該就是阿忠大大所講的濾波器了.
請教阿忠大,電力公司估計3%~5%左右的損失應該是指電送到用戶端的損失,還是用戶自家中的線路損失?

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« 回覆 #15 於: 2005-03-04 16:40 »
引述: "dean"
~感謝補充~
不知道國內是否也會有相關法令來嚴格把關..

其實有很多人都不知道虛功的存在,所以無形中繳的電費有近50%是繳給虛功..虛功實在是個吃電的怪物, 以被動式PFC來說, 75%對 50% 就很迷人了, 主動式90%+ 對50%更迷人..

如果規定兩年後部份電器設備沒有 PFC不準上市,2年後至4年內使用部份電器設備沒有PFC要開罰,應該可以改寫臺灣的用電歷史..

或是各位先進在進行大量採購的發標時,可以加個PFC的規格要求....^^ 逼廠商換掉或改進舊的power,但當然價格會稍貴一點,可是可以省下大筆的電費,最重要是--環保-保護臺灣這個小島--待PFC大量被泛用於各電器,相信價格會down下來的~


您想太多了,一般用戶的電表叫做瓦時計,1000瓦用1小時=1度電它的單位是瓩小時,只計算有效功率虛功率不列入計算但虛電流流經線路產生線路損失這部是有效功率要併入計算。而3%~5%當然是用戶內的線路損失哦

除非是超過20KW供電時它有一組是在計算虛功率的電表叫乏時表(它巳經併入電子式電表內了)每月份的功率因數以80做為基準點,每低一點加收當月電費的仟分之3%,每高一點減收當月份電費仟分之1.5%,但諧波電流目前還無法計算,只能算到諧波的線路損失(這部份算有效功率)

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« 回覆 #16 於: 2005-03-04 16:52 »
前兩年吧,政府有開始規定所有日光燈的廠商都要加裝電容器來提高功率到95%稱為高功率日光燈。也規定學校為保護學生的眼睛日光燈一律用電子式安定器功率達到98%以上燈管閃爍為20KHZ次。

而一些大型的冷氣及一些機戒設備最少也有80%以上了。 :lol:  :lol: