負載與斷路器計算器

什麼是負載計算與斷路器選型?

負載計算是電氣設計的基礎，根據所有電器設備的功率總和、需量因數、功率因數等參數，計算出實際的電流需求，並選擇適當容量的斷路器（NFB 無熔絲開關）。正確的負載計算不僅確保用電安全，還能避免斷路器容量不足導致跳電，或容量過大造成成本浪費與保護失效。

如何使用本計算器?

1. 新增電器設備：點擊「新增設備」或從家電資料庫選擇常用家電
2. 輸入設備資訊：填寫每個設備的名稱、功率（W）和數量
3. 選擇電壓類型：110V 單相、220V 單相或 380V 三相
4. 設定需量因數：一般家庭建議 50-80%（不是所有設備同時使用）
5. 設定安全係數：NEC 建議 1.25 倍，高啟動電流設備建議 1.5-2.0 倍
6. 調整功率因數：電阻性負載為 1.0，電感性負載約 0.8-0.9
7. 查看建議斷路器容量：系統會計算出符合標準的斷路器規格

計算公式說明

1. 總負載功率

總負載（W）= Σ（每個設備功率 × 數量）

2. 需量負載

需量負載（W）= 總負載 × 需量因數（%）

需量因數考慮了並非所有設備會同時使用，一般家庭為 50-80%，商業空間為 70-90%

3. 總電流計算

單相電路：I = P / (V × PF)

三相電路：I = P / (√3 × V × PF)

其中：I = 電流（A），P = 需量負載（W），V = 電壓（V），PF = 功率因數

4. 斷路器容量

斷路器容量 = 總電流 × 安全係數

選擇最接近且不小於計算值的標準斷路器規格

常見問題 FAQ

Q1: 什麼是需量因數（Demand Factor）?

需量因數是指實際同時使用的負載與總安裝負載的比值。例如家中有 10 個設備總功率 10,000W，但實際同時使用的約 7,000W，需量因數就是 70%。一般住宅建議 50-80%，商業空間 70-90%，工業設備 80-100%。

Q2: 什麼是功率因數（Power Factor）?

功率因數是有效功率與視在功率的比值，反映電能利用效率。電阻性負載（電熱器、燈泡、電鍋）功率因數為 1.0；電感性負載（冷氣、冰箱、馬達）功率因數約 0.8-0.9。功率因數越低，需要的電流越大。

Q3: 為什麼需要安全係數?

安全係數確保斷路器在設備啟動瞬間的大電流下不會誤動作。NEC（美國國家電氣規範）建議 1.25 倍。對於冷氣、冰箱等壓縮機設備，啟動電流可達額定電流的 3-5 倍，建議安全係數提高到 1.5-2.0 倍。

Q4: 如何選擇斷路器容量?

計算出總電流後，乘以安全係數，再選擇標準規格中最接近且不小於計算值的斷路器。標準斷路器容量：15A、20A、30A、40A、50A、60A、75A、100A、125A、150A、175A、200A、225A、250A、300A、350A、400A。

Q5: 單相和三相電路有什麼差別?

單相電路（110V/220V）常用於住宅與小型商業，設備功率較小。三相電路（380V）用於大型設備與工業，在相同功率下電流較小，電纜可用較細規格。三相電流計算公式為 I = P / (√3 × V × PF)，其中 √3 ≈ 1.732。

使用範例

範例：一般家庭配電計算

• 設備清單：
  • 2 噸冷氣 2 台：1800W × 2 = 3600W
  • 電冰箱：150W
  • 電熱水器：3000W
  • 微波爐：1200W
  • 洗衣機：500W
  • 液晶電視：100W
  • LED 燈泡 10 顆：10W × 10 = 100W
• 總負載：8550W
• 電壓：220V 單相
• 需量因數：70%（不會所有設備同時使用）
• 安全係數：1.25（NEC 標準）
• 功率因數：0.9（包含馬達負載）
• 計算結果：
  • 需量負載：8550W × 70% = 5985W
  • 總電流：5985 / (220 × 0.9) = 30.2A
  • 含安全係數：30.2A × 1.25 = 37.8A
  • 建議斷路器：40A（標準規格中最接近且不小於 37.8A）

重要提醒

• 本計算器提供的數據僅供參考，實際施工應遵守最新版「台灣屋內線路裝置規則」或 NEC 標準
• 所有電氣工程應由合格電匠或甲種電匠執行
• 冷氣、冰箱等壓縮機啟動電流約為額定電流的 3-5 倍，需特別考慮
• 建議預留 20-30% 的擴充空間，避免日後新增設備時容量不足
• 大型設備（如中央空調、電梯）應由專業電氣技師設計