CUR RATING CURRENT 5A

301

150 × 1 ＝ N

× 5 75 × 2 ＝ N

× 5 50 × 3 ＝ N

× 5 30 × 5 ＝ N

× 5 15 × 10 ＝ N

× 5

依照N1

I

=N

I

附錄十七 鉤式瓦特表之認識與使用

現代科技產業中，電能依然是不可或缺的資源。以台積電來說，斷電一分鐘將使 他們損失幾千或幾百萬元。所以不管進行任何電力量測皆不可將電路切斷，此時鉤式型 儀表就可發揮其特有之功能。鉤式瓦特表係以比流器之設計觀念，先以鉤測方式取得負 載線路上的電流，繼則由機身上的電壓量測端取得負載端之電壓，再將電流電壓之類比 訊號轉換成數位訊號，爾後即可在儀表LCD 面板上顯示負載之電功率、電壓與電流之 數值。

二、鉤式瓦特表面板介紹

g電壓輸入端子

hHOLD 鍵 f顯示板

dCT 夾入開關 e功能選擇開關

c比流器

圖17-1 鉤式瓦特表實體圖 由圖 17-1 可將鉤式瓦特表分成下列幾個部分：

c 比流器（CT-current transformer）：按下第d部位時，CT夾打開。其可夾入之最 大導體直徑為24mm或截面積為 20×45mm²。

d C.T 夾入開關

e 功能選擇開關（function selector switch）：量測 Kw、Vrms（電壓有效值）、Arms

（電流有效值）時之切換選擇開關。各測量範圍值可依測定值之大小自動切換。

在允許之測量範圍內只須考慮待測量之種類（如Kw 或 Vrms），而不用注意待 測量之大小。選擇開關並附有電源開關，使用後應將開關旋至OFF 檔。

f 顯示板（display）：四位數字 LCD（液晶顯示）。當輸入值超過額定值時，面板 上會顯示警告標誌。當電池容量不足時，面板上也會顯示“Ｂ＂字樣，提醒使 用使者更換電池。

g 電壓輸入端子（input voltage terminal）：做單相負載功率之測量時，只耍使用附 屬的雙連測試線（紅色及黑色配成一組）即可。當進行三相電路之測定時，除 了使用紅黑測試外，尚須加上藍色的測試線。切記，絕對不可輸入直流電壓。

h 數據保持與測量選擇開關（dataHold/Meas selector switch）：按下此開關（此開 關通常不必按下），可使測量值保持固定不會改變。當待測物在角落或高處等較

不易量測的地方時，按下此開關，可使測量更為方便。如要繼續量測時，可再 按一下保持開關，讓它鬆開後再進行量度工作。

三、鉤式瓦特表之基本操作方法 (一)測量前應注意之事項如下：

1 .待測電路之最大電壓為 600V AC。

2.受測電路最大容許電流：2433-01 型為 200A，2433-02 型為 20A。

3.測定頻率範圍為 40~400Hz。

4. C.T 夾縫應確實閉合。若有灰塵或髒物沾在其上時，應加以清拭。夾合處如有 間隙存在，即無法做好準確之量度。

5. 將保持開關按下，而切換選擇開關從 OFF 檔轉至測量檔時，面板上可能出現 一些無意義之數值，但這並不表示此計器有問題。若將保持開關鬆開回復測定 之狀態，則面板上之顯示值即可恢復正常。

(二)單相負載電功率、電壓與電流之測量

1.將紅黑測試線端子按P1(紅)、P2(黑)的標識插入計器內之電壓端子上。

2.另外一端之測試線分別並聯夾在線路上，如圖 17-2。注意夾接處須為裸線。

3.掀動C.T鐵心之開口使其夾穿在P1測試線所連接之線路上。

4.C.T 上印有箭頭的指示標誌應由電源側指向負載端。其道理與一般指針型瓦特 表中電壓線圈之+、﹣及電流線圈之+、﹣端必須相連接在一起的原理一樣，

亦即和電壓、電流之時相有關。

5.切換開關由 OFF 轉至”KW”位置時，可顯示出負載之有效功率，如顯示 0.748 時，即表示負載電功率為748W。

6.切換開關轉至”Vrms”時，即顯示負載端的有效電壓值；當其轉至”Arms”處，即 顯示出負載之有效電流值。負載之功率因數值可由公式 P.F=

VI

P

圖17-2 利用鉤式瓦特表測量單相電功率之接線圖

＊註：r.m.s 為 root mean square(均方根值)之簡稱，與有效值之意義相同； Vrms、

303

Arms 分別表示負載有效值與負載電流之有效值。

※注意事項：

若僅做電流量測時，則不須考慮夾式C.T 上之箭頭方向。

若並夾在電壓端的導線連接錯誤時，亦即不按指示將電壓端子插入P1、P2孔座時儀 表將會顯示如下之數值：

1.量測電壓時，若將導線連接端插入 P1& P2 孔座中時，電壓顯示值為 0V。若將導 線連接端插入P2&P3 中時，電壓顯示值為正常值的 50%。

2.測量負載功率時，若將導線連接端插入 P1&P3 孔座中時功率指示值約等於正常 值，誤差在±1%以內。若插在 P2&P3 時，功率指示值將趨近於 0W。

﹙三﹚三相負載電功率、電壓與電流之測量 1.三相平衡電路之量測：

其操作步驟，如下所示：

﹙1﹚將紅黑兩連導線及藍色測試線端子依P1(紅)、P2(黑)、P3(藍)的標識插入計 器內之孔座中。

﹙2﹚另三端之鱷魚夾分別夾接在受測之三相電路線上，如圖 5-3。注意夾接處 亦應為裸線。

﹙3﹚掀動C.T鐵心之開口使其夾穿在P1測試線所連接之線路上。C.T上印有箭 頭的指示方向應由電源側指向負載側。

﹙4﹚切換選擇開關撥至”KW”位置時，即顯示三相平衡負載之有效功率。

﹙5﹚切換選擇開關撥至”Vrms”位置時，計器將顯示P1與P2間之有效電壓值。

﹙6﹚切換選擇開關轉至”Arms”處時，即可顯示出 C.T 所夾回路之有效電流值。

﹙7﹚參考圖 17-3﹙a﹚與圖 17-3﹙b﹚之接線，負載之功因值可由計器所顯示 之三相有效功率值(P)及有效電壓(V)、電流(I)間接算出。即

VI F P

P

圖17-3﹙a﹚ 三相平衡負載電功率測定之接線圖

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圖17-3﹙b﹚三相平衡負載電功率測定之接線圖

!注意可將三條測試線任意連接到待測定的三相負線上(與相序無關)，但夾式C.T 則必須確實夾穿到P1導線所連接之線路上。進行三相平衡電路之量測時，測量 值的準確度等於進行單相電路測量時之準確度再±指示值的1%。

負 載 端

接 ^Arms

P2

2.三相不平衡負載功率之量測：

圖17-4 三相不平衡負載功率測定之接線圖

三相不平衡負載之電功率，可使用兩組鉤式瓦特表量測得。假如在負載變化量 很小的情況下，當然也可以使用一個鉤式瓦特表進行測定。茲分別說明其操作步驟：

﹙1﹚使用兩鉤式瓦特表法測三相不平衡負載之功率

甲、先用凱爾文雙比電橋、惠斯登電橋或三用表分別量取三相各負載臂之 純電阻。若負載為R-L 或 R-C 串並聯時可用 LCR meter 量出其 LCR 值。

乙、用兩只鉤式瓦特表分別連接如圖17-4 所示之方式。注意若以中間導線 為準，則兩只計器之P2端均應夾接在中性線上。

丙、三相不平衡電功率值為兩只瓦特表面板上液晶顯示值的代數和。若W1 顯示960W，W2 顯示 840W，則總有效功率值為 1.8KW。

﹙2﹚使用一只鉤式瓦特表測三相不平衡功率(當各阻抗臂差異值甚小時為之) 以中間線為準 (任一條導線均可當成基準線)，用一只鉤式瓦特表之P2 線夾接在基準線上，另一測試線P1 依次夾接在另兩根導線之裸接端上，

P1 P2 P3

OFFkW Vrms

電 源

P3 W(3φ)P1

負 載 端

接 P2

P1P2P3

P1

P2 P1

P2P3 OFFkWVrmsArms OFFkWVrmsArms

電 源

P1

記取兩次之測量值。三相不平衡功率值即為此兩次測量值的代數和。兩 只鉤式瓦特表同時夾接在如圖17-4 所示之三相電路時，若將兩者之切 換選擇開關轉至”Vrms”值時，即分別顯示V12與V32間之電壓值。當切換 開關轉至”Arms”值時記錄器分別顯示I1與I3線電流之有效值。

3.注意事項

™ 用兩只鉤式瓦特表測量三相負載功率時應注意之事項如下：

當負載之功因值小於 0.5 時，有一只鉤式瓦特表之指示值將顯示”一”的符 號，此時若計算三相有效功率值該功率應取負值計量。譬如： P1=10kw，

P2=-2kw，則三相總電功率為P=10+(-2)=8kw。無效功率Q=√3(P1-P2) =√

3[10-(-2)]=12√3=20.784Kvar，視在功率A=√P²+Q²=√8²+(20.784)²

=22.3KVA，功率因數.f=P/A=8/22.3=0.358，無效因數 r.f=O/A=20.784/22.3

=0.932。當感測電流之夾式C.T夾錯線路(正確夾法應是夾穿在P1線)，而切換選 擇開關轉在kw，對一p.f=1 之負載做量測時，其可能顯示之功率值如下所示：

™ 假定夾式C.T夾穿在P1所連接之測定線，而電壓測試線分別按P1、P2、P3之標 記夾接在待測定之三相電路上，則此時計器所顯示之數值為測定值的100%。

若電壓連接線不變，而夾式C.T夾穿線改變時，計器顯示值將會顯示如下之結 果：

(1)夾式C.T夾穿在P2所連接之測定線時，儀表顯示值為測定值的50%。

(2)夾式C.T夾穿在P3所連接之測定線上時，儀表顯示值約為測定值的50%。

™ 當夾式 C.T 逆向夾穿導線，亦即 C.T 上之箭頭由負載側指向電源側時，儀表 指示值如下所示：

(1) 夾式C.T若夾穿P1所連接之測定線時，儀表顯示值為測定值的100%。

(2) 若夾式C.T夾穿在P2或P3所連接之測定線時，儀表指示值均約為測定值的 50%。

附錄十八 電機工程技術教學網指引手冊