电力与照明节约能源

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1、肆、電力與照明節約能源4.1、電力節約能源(一)電壓─電力系統的酷斯拉對用電戶而言，最好電力公司供應的電壓「隨時隨地」都保持110V，則用電設備的性能與壽命都很好，然而電壓值隨著系統負載之改變而變化，沒有一個電力公司可以供應穩定不變的電壓，所以工廠生產電器時，都會考慮電壓變動率，一般而言，電器在額定電壓±10%使用都可以接受。因此應該以實際測量插座電壓來判定是否為美國或日本電器的容許範圍，才可以確保電器長期使用的安全。1.電壓的影響相同的電壓要提供各種不同的電器設備使用。電力系統最主要的用電設備是馬達和照明器具，本文

2、以電燈和感應電動機為範例，分析說明供電電壓對用電設備之重要影響。如表4.1-1所示，對於額定電壓為220V的電燈而言，供電電壓降低為200V，電燈光度減為70%，但是其壽命卻大幅增為300%，綜合效益增大，反之則否。所以對電燈而言，希望供電電壓「低於或等於」額定電壓。18表4.1-1.供電電壓對電燈(額定220V)之影響 電燈特性供電電壓240V220V200V光度130%100%70%壽命30%100%300%綜合39%100%210%然而對於220V的感應電動機(簡稱馬達)而言，供電電壓增高為240V，其轉矩增加

3、、電流減小及溫升降低，影響均為正面；反之則為負面影響，如表4.1-2所示。所以對馬達而言，希望供電電壓「高於或等於」額定電壓。表4.1-2.供電電壓對馬達(額定220V)之影響馬達特性供電電壓240V220V200V轉矩121%100%81%電流93%100%111%溫升－1~2oc+6~7oc2.電力系統的電壓對策電燈喜歡偏低的電壓，馬達卻喜歡較高的電壓，兩者需求互相衝突時怎麼辦？此外，電子電路的要求極為嚴格，當電壓上升5%時，將使陰極射線管的壽命減半，且瞬間高壓突波會造成積體電路短路，所以電子裝置必需自求多福－自

4、設電源供應穩壓電路。因為電燈和馬達的用電量極大，不可能裝設自動穩壓電路，但是兩者對系統電壓的需求完全相反，所以美國和台灣的電力公司採行不同的策略來因應。18A.美國的做法：美國國家標準規定電器額定電壓：電燈為240V，馬達為230V。電力公司的供電電壓為240V，減去線路電壓降(0-5%)，成為240V至228V。對電燈而言，供電電壓正好等於或低於電燈額定電壓，一切OK，而對馬達而言，供電電壓大於或幾乎等於馬達額定電壓，也很完美。B.台灣的做法：台灣國家標準規定電器額定電壓：電燈為220V，馬達為220V。電力公司的

5、供電電壓為220V，減去線路電壓降(0-5%)，成為220V至209V。對電燈而言，供電電壓正好等於或低於電燈額定電壓，一切OK，但對馬達而言，供電電壓等於或低於馬達額定電壓，十分不妥。C.台灣的變通做法：為了改善電壓對於為數眾多馬達的傷害，台電公司建議，用戶變壓器二次電壓調高為230V，額定電壓維持不變，電燈為220V，馬達為220V。如此一來，電力公司的供電電壓為230V，減去線路電壓降(0-5%)，成為230V至218V。對電燈而言，供電電壓高於或等於電燈額定電壓，對於靠近電源端之電燈不利，但對馬達而言，供電電

6、壓高於或幾乎等於馬達額定電壓，馬達可以滿意運轉。台灣國家標準規定電燈和馬達的電器額定電壓都是220V，無論供電電壓如何改變都是無解。台灣現行的變通做法，雖然可以維護多數馬達的性能，但是對於靠近電源端的電燈不利，而且設備額定電壓與系統供電電壓的關係糾纏不清，筆者已經呼籲多年，希望有更多的人瞭解問題的來龍去脈，問題才得以解決。18台灣現行系統和設備電壓關係，如圖4.1-1所示。所以最佳的做法是自力救濟，選購電燈時選用230V的產品，才可以保障電燈的使用效益。圖4.1-1.各種電壓之關係(台電)18(二)契約容量vs.基本

7、電費電力公司對大用電戶的計費方式和家庭用戶不同。家庭用戶只計算用電度數(kWh)，工業用電戶除了用電度數外，必須自行訂定契約容量(kW)，如果實際用電容量較少，還是要按照契約容量收費；反之，超約用電則會被罰款。例舉以下狀況為示範：1.某用戶自訂契約容量(100kW)，全年適用。2.冬天，實際用電較少(50kW)，仍按照契約容量(100kW)計收基本電費。3.夏天，超約用電(130kW)，除照常計收基本電費(100kW)外，超出部分(30kW)會被罰款2-3倍。4.實際支付基本電費和罰款為：100＋10×2＋20×3＝

8、180。這個辦法看似不公平，但是電力公司為防止用戶集中在短時間用電，造成發電機超載或必需限電，不得不如此規定，全世界的電力公司也都有相同之規定。但是很多公家機關的會計部門看到電費單上有「超約罰款」的科目時，皆認為是電氣負責人失職，於是簽請議處，所以電氣負責人常乾脆訂定超高契約容量，永遠不會受罰，但是如此一來機關所支付的電費反而更多。以表4.1-