電氣工程,比起給排水是真的困難很多,尤其是圖面上那些符號的辨識,要記得就要花很多功夫了,這邊我先整理一些基本觀念跟前輩們留下的資料,當作是學習成長囉。
比起給水有那涓涓水流可以想像,電流這種東西是真的比較難具象化,高中物理的那些電壓、電流、功率、電阻,在機電圖裡還真的常常會碰到,蓋房子的時候要跟台電申請多少用電量,機具設備的概算,還有接地電阻的查驗等等,都是這些基本概念衍伸而來的,像是我們使用的電器都有消耗功率,消耗功率又是由電壓跟電流的相對關係計算,而電氣設計又是概抓建築物裡面總共會有多少設備、燈具、插座等等去概算的,我個人最常接觸到的電氣工程則是接地電阻查驗,即便在同塊工地,隔行如隔山的感覺也是滿深的。
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▋ 功率、電壓、電流、電阻基本概念
功率的單位是瓦(W),主要就是在表示單位時間內會消耗掉多少能量,瓦數越大的設備越耗電,算契約容量的時候會用到,但一般設備的功率如果用W計算的話,可能會看到10,000之類的數字,所以會用(KW)為單位簡化,這是功率的部分。
電壓的概念,我理解起來跟水壓的概念應該差不多,應該吧,把電當成在金屬線裡面流動的水,那電壓的概念就會好想像很多,水壓越大,可以推動的越重的東西,電壓越大,應該也可以產生更大的動力吧。
▋ 電氣圖面組成
▸ 工程概要及施工說明
對於我們這種比較不熟悉機電工程的人員來說,工程概要圖很重要,裡面有大量圖例及施作規則,雖然說施工說明不見得符合現場狀況,就像我們結構標準圖常常在工地現場會有困難的部分,至少可以知道一個基準點在哪。
以基本線徑來說,圖例說明都會有各種配線要用多粗的銅線,多少尺寸的外管,我們在建築案場其實很習慣電線、網路線之類的工程,都會有「配管配線」,但有很少許很少許的裝修案場連CD管都沒配,就直接走線,往後年久失修要換線,就要重新打牆配管拉線,是有那麼一點無良。
文字代表的部分有通用準則,TV一定是電視(Television),T是電話配管(Telephone),TC是電話及網路配管(Telecommunication Conduit),IC是對講機(Intercom),F是火警設備(Fire),這個比較好聯想,G的部分是接地線(Ground)。
↑圖1:機電圖例
不過這個圖例的部分,有些機電技師會畫在平面圖的角落,不見得會放在施工說明上就是了。
施工說明中關於插座規格的部分,會是這樣的表示法:2P-125V-15A,這指的是2孔插座,額定電壓125伏特,額定電流15安培,原則上台灣家庭用電都是110伏特,所以額定125伏特沒問題,電流的部分,就要注意不要插太多電器,至於可以同時使用多少電器,要由電器上標示的瓦數以及漏電斷路器上的動作電流來推算,才能知道你同時可以給插座多少負載。
插座號通常會是一個圓圈裡面兩條橫槓,跟你實際在使用的插頭形狀差不多。
至於這個符號的右下角,可能會多個H或W的小英文字,指的是高度。
↑圖2:插座規格標示方法
▸ 結線圖及負載表
這兩個東西放在一起,就代表他們是對照著看,結線圖的形狀看起來跟電盤會非常類似,就是上面總電源,下面分出去每個迴路的樣子,一個結線圖代表一個盤體(其實單線圖也是),負載表就是用來分析相應盤體內電流會不會過載的表格。
首先結線圖上,會有一次側的電力規格,像是「3∅4W 110V/190V」代表的就是三相四線,電壓有110V跟190V兩種,相位的部分我也不太會解釋,但你看結線圖上,應該會有NABC之類的符號,代表的是它有ABC三項,而N相則是接地線,這是通則。
再來是配線方式,以這個例子「4-14 E-5.5 28mm」來說,就是有4條14mm2的電源線,1條5.5mm2的接地線從28mm的PVC管中接進這個配電盤,結線圖跟單線圖在電線電管規格的表示方式都一樣,等等我們在單線圖也會再看到一樣的表示方式。
再來就是NFB(無熔絲開關)的規格,通常都是「3P 40/50」這樣的表示方式,比較大的數字是額定電流,比較小的數字是動作電流,意思是這個迴路只要流進超過40安培的電流量,這個無熔絲開關就會跳電,是為了避免迴路過載,現在跳電其實都很容易處理,關一些電器或檢查有什麼電器用品碰到水,排除之後再開總開關就好,傳統的有熔絲開關燒斷要再去換一個新的有熔絲開關,處理起來是非常麻煩也不太安全的。
而結線圖跟單線圖的不同,就是結線圖會把每條電線都標示出來,3相4線就會有ABC帶電銅線,一條N相不帶電銅線,結線圖才會表示得這麼清楚,單線圖基本不會。
↑圖3:結線圖
負載表就有點像我們office的表格,每張負載表要對應你的結線圖,比如說有個盤體名稱是L4,就會有相應的結線圖跟負載表,在平面圖上也會找到一個L4盤,也是一個蘿蔔一個坑,這是表頭的部分。
再來你會看到項次,然後項目說明,主要是講述我每個迴路是什麼用途,例如燈具第一迴路、廚房專用插座迴路、一般插座迴路等等,每個迴路都會有相應的負載,相應的無熔絲開關規格、相應的配線配管,由這些資訊組合而成。
而所謂負載,就要看load的部分,它是用電壓乘上電流計算出一個總功率,你會在表上看到VA的字樣,這個意思是迴路最大最大用到100%的時候,就會是這個功率,不過實際使用上會比這個功率還要小一些,就跟我們在設計結構時要有個安全係數一樣的意思,我們要設計出一個可以承受比實際負載還大的系統,才能降低危險。
↑圖4:負載表
▋ 結語
由於篇幅滿大的,電氣工程的部分會分成3篇撰寫,後面再介紹單線圖、平面圖還有現場作業的部分,後續再做說明。
電氣工程有3篇:機電工程-電氣