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自己動手監控住宅電器用電

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1#
發表於 2018-6-12 00:25:56 | 只看該作者 回覆獎勵 |降序瀏覽 |閱讀模式
現代住家中電腦/電視/音響/冰箱等大小電器越來越多,加上天氣越來越炎熱,空調使用率也大幅增加,都讓住宅整體用電量往上增加,但台電入戶電表及電費單只能記錄整間房屋或整個樓層的用電度數累積,假使要針對單一房間或單一設備測試其耗電量時該怎麼辦呢?坊間有可以串接在電器電源線插頭上的電功率量測器/智慧插座,對於具有可插拔插頭的電器較為方便,但對於整個房間全部插座的用電測量或是沒有使用插座的冷氣,就派不上用場,以下介紹的是透過自己動手做的方式,從住家配電盤端/開關箱直接測量單一設備或迴路整體的用電狀況

警告訊息:
下面說明的連接安裝有風險,若是連接或操作錯誤,會造成感電、財物損失、人身安全危害,請自行斟酌是否要加裝,加裝時建議請有相關經驗的人員,在完全斷電及充分防護措施下進行

下圖為一款六合一交流多功能表頭,搭配100A開合式比流器,可測量電壓/電流/實功率/功率因數/頻率/用電度數(kWh)

表頭後方有操作說明及接線圖,需照圖連接,避免測量不准、損壞表頭或造成配電盤異常
(實際接線及操作方式請參照所使用的表頭)

此種簡易型交流表頭主要分成三種型式
1.內建分流器型,這種需要把兩條線都截斷,把表頭串聯上去,連接最不方便,且表頭可測試功率會受限於內置分流器及接線端子容量限制(最大值大多在20A)
2.環狀比流器或穿線式,這種需要將其中一條線從配電盤開關連結端子上解開,穿過環狀比流器或是表頭上的孔洞,再接回原本位置,還是要動到線路,不過比流器可以提高整個表頭的可測量範圍,超越內置分流器的版本(依照使用的比流器有所不同)
3.開合式比流器,比流器穿線處可以打開,完全不用截斷/解開待測線路,直接扣上就好,安裝或移除最為方便
下圖為穿線處打開的開合式100A比流器

以下開始進行加裝連接,開始前請先參閱文章上方警告訊息,同意後再進行
先將比流器的兩條線路接上表頭對應端子(注意:比流器輸出線路不可以開路),,再把比流器扣在配電盤中往冷氣兩條火線的其中一條,並確保比流器開口處卡榫完全閉合
比流器安裝時只能套在其中一條線上,不可以兩條同時套或把其他電器的線路也套入,以免影響電流取樣

將表頭電源/電壓取樣點的兩條線接在配電盤冷氣無熔絲開關的輸入螺絲端子上

先將比流器的兩條線路接上表頭對應端子(注意:比流器輸出線路不可以開路),再把比流器扣在配電盤往房間110V插座的火線上(圖中黑線),並確保比流器開口處卡榫完全閉合
比流器安裝時只能套在其中一條線上,不可以兩條同時套或把其他電器的線路也套入,以免影響電流取樣

將表頭電源/電壓取樣點其中一條線接在配電盤插座無熔絲開關的輸入螺絲端子上(上方黑色夾子處),另一條則接在配電盤中性線接線銅排上(下方紅色夾子處)

連接完成後,表頭就會開始顯示該迴路的電壓/電流/實功率/功率因數/頻率/電能累計(kWh),上方表頭測量冷氣的220V迴路,下方表頭測量房間所有插座的110V迴路
可以看到往表頭的藍色線路上面有半透明套管,那是保護用保險絲,依照表頭耗電選擇0.5A至1A規格保險絲便可(此款表頭最大耗電約0.1W)

日立RAS-22JB變頻冷氣達到設定溫度後的耗電量約在220W,功率因數約0.73

房間內插座(兩部電腦主機,兩部插電筆電,一部四槽NAS,路由器/印表機/電風扇/充電器等小電器)全部耗電量為204W,打開其中一台電腦的螢幕(PHILIPS BDM4350UC)後整體耗電量上升67W,達到271W
房間內耗電量較大的電腦,其電源供應器具備主動功率因數修正,所以整體功率因數可維持在0.89至0.93


結論:
將單一迴路設備加上電能監控,比較能掌握電器整體耗電量狀況,對於高耗電負載適度調整使用時間,可達到省電節能的目的

報告完畢,謝謝收看

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2#
發表於 2018-6-12 09:25:26 | 只看該作者
對於一戶總耗電量, 三線輸入 220v 總電源要如何監測? 是否每一條線都要套比流器?

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3#
發表於 2018-6-12 11:20:10 | 只看該作者
好東西~我好需要,謝謝大大分享,哈

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4#
發表於 2018-6-12 13:10:20 | 只看該作者
幾年前台灣漲電價前小弟也找了這台想裝上監控用電

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5#
 樓主| 發表於 2018-6-13 00:20:20 | 只看該作者
oldhan 發表於 2018-6-12 09:25 AM
對於一戶總耗電量, 三線輸入 220v 總電源要如何監測? 是否每一條線都要套比流器? ...

因此表為單相二線,所以較適合單一110V/220V迴路,如果要監控入戶單相三線,則要裝兩個,分別監控兩條火線電流,不然就要用配電盤用單向三線表

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6#
 樓主| 發表於 2018-6-13 00:21:21 | 只看該作者
Dave 發表於 2018-6-12 01:10 PM
幾年前台灣漲電價前小弟也找了這台想裝上監控用電

這好玩意啊,但缺點是要有地方裝,比較適合工業配電盤
7#
 樓主| 發表於 2018-6-13 00:22:01 | 只看該作者
vedncv 發表於 2018-6-12 11:20 AM
好東西~我好需要,謝謝大大分享,哈

自行施工要注意安全,當然如果可以的話用固定線路最好

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8#
發表於 2018-6-13 09:45:03 | 只看該作者
港都狼仔 發表於 2018-6-13 12:20 AM
因此表為單相二線,所以較適合單一110V/220V迴路,如果要監控入戶單相三線,則要裝兩個,分別監控兩條火 ...

大大,一般家裡用電,是單相三線,聽說要兩條火線的用電差不多,才是比較省電的?如果差很多,則計費還是以用比較多的計,我的了解是對的嗎?還是不正確?謝謝
9#
發表於 2018-6-13 10:50:39 | 只看該作者
請問狼大,您使用的比流器哪裡可以單獨買到?

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10#
發表於 2018-6-13 11:34:32 | 只看該作者
antlu 發表於 2018-6-13 10:50 AM
請問狼大,您使用的比流器哪裡可以單獨買到?

沒屋頂有
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21822088733824

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11#
發表於 2018-6-13 12:04:11 | 只看該作者
本文章最後由 ysc 於 2018-6-13 12:19 PM 編輯
vedncv 發表於 2018-6-13 09:45 AM
大大,一般家裡用電,是單相三線,聽說要兩條火線的用電差不多,才是比較省電的?如果差很多,則計費還是 ...


不對,單相三線式電表兩條火線有各自獨立的電流線圈,電表轉盤轉動的速度是兩個電流線圈與電壓線圈的向量合力,所以不會因110V負載不平衡導致計算度數失準。

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12#
發表於 2018-6-13 13:13:21 | 只看該作者
ysc 發表於 2018-6-13 12:04 PM
不對,單相三線式電表兩條火線有各自獨立的電流線圈,電表轉盤轉動的速度是兩個電流線圈與電壓線圈的向量 ...

謝謝大大回覆~那負載不平衡會有什麼問題嗎?
13#
發表於 2018-6-13 14:07:28 | 只看該作者
本文章最後由 ysc 於 2018-6-13 02:11 PM 編輯
vedncv 發表於 2018-6-13 01:13 PM
謝謝大大回覆~那負載不平衡會有什麼問題嗎?


配電設備利用率變差,負載只能儘量配置平衡,無法完全平衡。

以一般住家為例,最常見的是供應單相三線50A,220V吃兩條火線沒有平衡的問題就不談,以110V負載來說,儘量平均配置在兩條火線,在完全平衡狀態下可以供應11KVA電量,若110V負載只吃單邊,則只能供應5.5KVA電量,一樣的配電投資供電容量只剩一半。

另外,電線上的壓降損失是跟電流的平方成正比,將負載平分配在兩組火線上,降低單邊電流可以減少線上損失。

負載是否平衡的影響在接近滿載比較明顯,若是輕載狀態可以不必在意負載平衡。

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14#
發表於 2018-6-13 22:37:51 | 只看該作者
lazy104 發表於 2018-6-13 11:34 AM
沒屋頂有
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21822088733824

LAZY104大:
   感恩喔!!
15#
 樓主| 發表於 2018-6-14 00:15:42 | 只看該作者
比流器單獨使用時要記住二次側不可以開路
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發表於 2018-6-14 00:27:14 | 只看該作者
本文章最後由 ysc 於 2018-6-14 12:32 AM 編輯
港都狼仔 發表於 2018-6-14 12:15 AM
比流器單獨使用時要記住二次側不可以開路


沒錯,看台電老師傅活電作業換三相電表,拆電表前第一個動作就是把比流器輸出短路。

台電用的大顆比流器,接線端子上有預留短路片與螺絲端子,拆線前先將短路片滑過去鎖好,電表換好線都接好了,再鬆開短路片滑回原來位置。

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17#
發表於 2018-6-14 09:04:07 | 只看該作者
本文章最後由 oldhan 於 2018-6-14 09:05 AM 編輯
港都狼仔 發表於 2018-6-13 12:20 AM
因此表為單相二線,所以較適合單一110V/220V迴路,如果要監控入戶單相三線,則要裝兩個,分別監控兩條火 ...


看過透天房子自己引入大變壓器桶, 進來的電是三相電源不就要三個比流器?

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 樓主| 發表於 2018-6-14 23:53:46 | 只看該作者
oldhan 發表於 2018-6-14 09:04 AM
看過透天房子自己引入大變壓器桶, 進來的電是三相電源不就要三個比流器? ...

看配電規格,三相三線R/S/T用兩個比流器,三相四線R/S/T/N用三個比流器
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發表於 7 天前 | 只看該作者
本文章最後由 ysc 於 2018-6-15 12:16 AM 編輯
oldhan 發表於 2018-6-14 09:04 AM
看過透天房子自己引入大變壓器桶, 進來的電是三相電源不就要三個比流器? ...


大樓單戶面積約80幾坪以上也會是三相供電,是三相三線還是三相四線端看該大樓變電室規劃而定。
三相三線只要偵測兩條主線電流就能正確估算三相用電,三相四線式則是三條火線都要過比流器。

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