第1題
變壓器心體經烘乾後,當溫度高時,其絕緣電阻值 1. 常溫同 2. 不一定 3. 高 4. 低。
答案:(4) 低
解析:絕緣材料的絕緣電阻會隨溫度上升而明顯下降,因為溫度升高使介質中離子與載子的活動力增加、導電性變好,洩漏電流增大。心體烘乾後若在高溫狀態量測,讀值會偏低,須待冷卻至常溫,或依溫度係數換算後,再判斷乾燥是否合格,故溫度高時絕緣電阻值為「低」。
民國103年 第3梯次 03200 變壓器裝修乙級 學科歷屆試題與答案,共 80 題可線上瀏覽,適合查詢考古題、題庫與解答。
變壓器心體經烘乾後,當溫度高時,其絕緣電阻值 1. 常溫同 2. 不一定 3. 高 4. 低。
答案:(4) 低
解析:絕緣材料的絕緣電阻會隨溫度上升而明顯下降,因為溫度升高使介質中離子與載子的活動力增加、導電性變好,洩漏電流增大。心體烘乾後若在高溫狀態量測,讀值會偏低,須待冷卻至常溫,或依溫度係數換算後,再判斷乾燥是否合格,故溫度高時絕緣電阻值為「低」。
條件相同下之鐵心材質,厚度愈薄者,其 1. 激磁電流愈大 2. 噪音值愈小 3. 鐵損值愈小 4. 銅損值愈小。
答案:(3) 鐵損值愈小
解析:鐵心採用疊片就是為了切斷渦流路徑。渦流損失與鋼片厚度的平方成正比;厚度越薄,渦流迴路的截面與感應電動勢越小、電阻越大,渦流損越低,因此鐵損值越小。激磁電流主要受材質導磁率與磁路長度影響;銅損由繞組電阻與負載電流決定,與鋼片厚度無關,故選鐵損值越小。
變壓器用絕緣油需具有 1. 低比熱 2. 低熱傳導率 3. 低耐熱性 4. 高比熱。
答案:(4) 高比熱
解析:絕緣油在變壓器中兼具絕緣與散熱功能,需具備高比熱(吸收相同熱量時溫升較小)、高熱傳導率(迅速將繞組熱量帶至散熱器),以及良好耐熱性與氧化安定性。低比熱與低熱傳導率會使散熱變差、繞組溫度升高;低耐熱性則容易劣化,故選高比熱。
下列那一項不符合於鋁導體之性質 1. 導電率接近100 % 2. 易氧化 3. 硬度較銅小 4. 熱膨膠率比鋼材大。
答案:(1) 導電率接近100 %
解析:鋁的導電率約為銅的61%(約61% IACS),並非接近100%,故此項不符合鋁導體性質。鋁在空氣中極易生成緻密氧化鋁膜、硬度比銅小;熱膨脹係數約23×10⁻⁶/°C,大於鋼的約12×10⁻⁶/°C,故其餘三項均為鋁的特性。
8 Ω 電感器與6 Ω 電阻器串聯後接於100 V 之交流電源,則電感器兩端電壓為 1. 100 V 2. 80 V 3. 60 V 4. 40 V 。
答案:(2) 80 V
解析:串聯電路阻抗 Z=√(R²+X_L²)=√(6²+8²)=√(36+64)=10 Ω;電流 I=V÷Z=100÷10=10 A。電感器兩端電壓 V_L=I×X_L=10×8=80 V。電阻器端電壓為10×6=60 V,兩者相量和才是電源100 V,故選80 V。
變壓器所用之絕緣油,其絕緣強度如依據我國國家標準之規定,在2 . 5 mm球間隙下應能耐交 流電壓 1. 20 k V 2. 50 k V 3. 60 k V 4. 30 k V 以上。
答案:(4) 30 k V 以上
解析:絕緣油耐壓是判斷油中水分、雜質與劣化的重要指標。依我國國家標準(CNS),以2.5 mm球間隙進行交流耐壓試驗時,處理後之絕緣油應能承受30 kV以上;若低於此值,表示含水量或導電性雜質偏高,應再過濾、脫氣或換油。20 kV太低;50 kV、60 kV雖高於30 kV,但題目問的是國家標準的最低耐壓門檻,故選30 kV以上。
心體烘乾過程中,宜定時量測 1. 激磁電流 2. 絕緣電阻 3. 銅損 4. 鐵損。
答案:(2) 絕緣電阻
解析:心體烘乾的主要目的是去除絕緣紙、紙板及線圈中的水分。水分會使絕緣電阻明顯下降,因此烘乾期間應定時量測絕緣電阻,並記錄線圈溫度;當絕緣電阻上升並趨於穩定、達到規定值時,即可判定乾燥完成。激磁電流、銅損與鐵損屬於變壓器特性或損失試驗,需在特定電壓與負載條件下測量,不能靈敏反映烘乾進度。
凡立水管理一般除黏度外,還要測試 1. 絕緣電阻 2. 比重 3. 耐壓 4. 附著力。
答案:(2) 比重
解析:凡立水由樹脂與溶劑組成,溶劑揮發會同時改變黏度與比重,因此槽液管理除定期測黏度外,還要測比重,以掌握固形分含量與稀釋程度,確保含浸量、滲透性及乾燥後絕緣層品質。比重偏離表示溶劑添加過多或揮發過度,應調整後再使用。絕緣電阻與耐壓是成品絕緣性能試驗,附著力則屬塗膜品質,並非日常凡立水槽液管理的主要項目。
磁氣遮蔽板組裝完成後,應測試 1. 絕緣電阻 2. 匝比 3. 阻抗 4. 電流。
答案:(1) 絕緣電阻
解析:磁氣遮蔽板用來導引漏磁、降低夾件與油箱的渦流損失,組裝後必須確認遮蔽板與鐵心、夾件或油箱之間沒有不當接觸,因此要測絕緣電阻。若絕緣電阻過低,遮蔽板可能形成短路環路而產生環流、過熱。匝比、阻抗與電流是變壓器整體特性試驗,無法直接檢查遮蔽板組裝後的絕緣狀態。
配電用變壓器抽真空值為 1. 5 ~7 T o r r 2. 10 ~12 T o r r 3. 7 ~10 T o r r 4. 3 ~5 T o r r 為最適當。
答案:(1) 5 ~7 T o r r
解析:配電變壓器真空乾燥與含浸時,製程上常將真空度抽至5~7 Torr。此範圍可有效抽出線圈及絕緣件內部的氣體與水分,幫助絕緣油滲透,又不會對配電級變壓器造成不必要的高真空應力。10~12 Torr之真空度較低,除氣除水效果較差;3~5 Torr雖真空度更高,但並非一般配電變壓器設定的適當範圍。
線圈完成後之外徑較設計值大,高度較設計值低時,變壓器之阻抗電壓將 1. 負載大時變大, 負載小時變小 2. 變大 3. 變小 4. 不變。
答案:(2) 變大
解析:變壓器阻抗電壓主要來自漏磁電抗與繞組電阻。漏磁電抗近似與繞組平均匝長成正比,與繞組高度成反比;線圈外徑變大,平均匝長增加,高度變低又使漏磁路徑的有效高度減少,兩者都會使漏磁電抗增大,因此阻抗電壓變大。阻抗電壓是設計與結構參數的結果,不會因負載大小而時大時小。
一般螺絲與不鏽鋼螺絲之扭力值依其 1. 長短 2. 形狀 3. 大小 4. 牙距而有所不同之規定。
答案:(3) 大小
解析:螺絲扭力值的訂定,主要以螺絲的公稱直徑(大小)為基準,再依材質強度、牙距與潤滑狀況修正。一般碳鋼螺絲與不鏽鋼螺絲因材料強度不同,相同大小的容許扭力也不一樣,實務上須查對應材質與尺寸的扭力表。長短主要影響夾持長度與螺紋嚙合長度,形狀影響頭部與工具配合,皆不是扭力規定的主要依據。
目前最常使用的製圖方法為 1. 第三角 2. 第一角 3. 第二角 4. 第四角投影法。
答案:(1) 第三角
解析:第三角投影法是目前製圖與業界最常採用的正投影方式。它把投影面放在觀察者與物體之間,視圖配置為俯視圖在前視圖上方、右側視圖在前視圖右方,能直接對應物體的上下、左右方位,閱讀直覺。第一角法的視圖配置與第三角法相反;第二角法與第四角法並非常用的正投影視圖配置。
變壓器二次側發生短路時,若其短路電流為額定電流之25 倍,作用於繞組之電磁機械力約為 正常時之 1. 50 倍 2. 625 倍 3. 25 倍 4. 1 / 25 倍。
答案:(2) 625 倍
解析:作用於繞組的電磁機械力與電流平方成正比(F ∝ I²),因此短路電流達額定電流的 25 倍時,繞組承受的機械力約為正常時的 25² = 625 倍。這也是變壓器繞組必須以撐條、夾件與端圈牢固夾緊,並要求足夠短路耐受強度的原因;巨大的電磁力可能使繞組變形、絕緣破裂。50 倍是以 2×25 作線性推算,低估了實際力量;25 倍是電流倍數,不能直接當成力量倍數;1/25 倍則方向相反。
凡立水比重與黏度過高時,會造成 1. 浸漬更完整,絕緣強度增加 2. 浸漬速度快 3. 浸漬不完全, 阻塞油道 4. 凡立水不易變質。
答案:(3) 浸漬不完全, 阻塞油道
解析:凡立水(絕緣漆)的比重與黏度過高時,流動性與滲透性變差,漆液不易進入線圈層間與纖維絕緣內部,造成浸漬不完全,且殘留的濃稠漆液會阻塞油道與散熱通路,影響絕緣與冷卻效果。實務上須以稀釋劑調整黏度、控制含浸與滴乾時間,並依規定烘乾固化。黏度過高不會使浸漬更完整或速度更快,也不會讓凡立水不易變質,反而容易產生漆膜過厚、硬化不均等問題。
單相變壓器二次側線圈之漏磁電壓試驗,在75 K V A 以上時,開路之端電壓值不得大於 1. 2 V 2. 1 . 3 V 3. 3 V 4. 1 . 5 V 。
答案:(2) 1 . 3 V
表示 1. 手孔 2. 溫度計 3. 小時計 4. 人孔。
答案:(1) 手孔
解析:手孔是變壓器箱體上供手部及工具伸入,用來檢查、鎖緊或拆裝內部接頭的小型開孔,圖形符號即以箱壁開孔的形式表示。人孔尺寸較大,是供人員進入油箱或箱體內部作業的開口,兩者不可混稱。溫度計與小時計屬於量測儀表,其符號通常為儀表圓框內加感溫元件或時鐘指針的圖樣,與開孔類符號的畫法不同。
下圖表示變壓器外殼與上蓋的電焊連接,圖中B 表示 1. 電焊處 2. 襯墊 3. 螺絲 4. 套管。
答案:(2) 襯墊
精密作業場所,其照度須有 1. 150 2. 300 3. 200 4. 250 勒克斯( L U X ) 以上。
答案:(2) 300
解析:依 CNS 照度標準,精密作業場所的照度須在 300 lux 以上,才能讓作業人員清楚辨識細小工件與刻度,減少視覺疲勞與誤判。150 lux 約為一般粗略作業的水準,200 lux 與 250 lux 雖較一般作業明亮,仍低於精密作業所要求的 300 lux。實務上除照度值外,還須避免眩光與明暗對比過大,並定期清潔燈具維持亮度。
變壓器線圈壓板,為求足夠機械強度以達到壓緊效果,通常使用 1. 閉口鋼環 2. 開口銅環 3. 閉口銅環 4. 開口鋼環。
答案:(4) 開口鋼環
某變壓器無載時電壓比為20:1,滿載時電壓比為20 . 5:1,則此變壓器的電壓調整率為 1. 2 . 5 % 2. 1 . 5 % 3. 4 . 5 % 4. 3 . 5 %。
答案:(1) 2 . 5 %
解析:電壓調整率=(無載二次電壓-滿載二次電壓)÷滿載二次電壓×100%。設一次電壓為 V1,則無載時二次電壓 E2=V1/20,滿載時二次電壓 V2=V1/20.5。代入得調整率=(V1/20-V1/20.5)÷(V1/20.5)×100%=(20.5/20-1)×100%=(1.025-1)×100%=2.5%。1.5%、3.5%、4.5% 均與此計算結果不符。
線圈銅線的角邊有尖銳毛頭產生時,易發生 1. 渦流損增加 2. 匝間短路 3. 阻抗升高 4. 激磁電流增加。
答案:(2) 匝間短路
解析:銅線角邊的尖銳毛頭在繞線或層間排列時,會刮傷、刺穿相鄰匝的漆膜絕緣,使兩匝導體直接接觸而形成匝間短路;短路匝感應出大電流,造成局部過熱、冒煙甚至燒損繞組。因此繞線前須檢查線材表面與導輪、張力裝置,避免刮傷。毛頭不會明顯增加渦流損或提高阻抗,也與激磁電流的大小無直接關係。
依中華民國國家標準( C N S ) 規定,變壓器銅損特性之計算,係以 1. 65 °C 2. 75 °C 3. 85 °C 4. 105103 變壓器裝修乙 3 - 2 ( 序002 ) °C 為基準。
答案:(2) 75 °C
解析:依中華民國國家標準(CNS)規定,變壓器的銅損(負載損)係以 75 °C 為基準換算。因繞組電阻隨溫度上升,銅損為 I²R,故須將實測電阻換算至 75 °C 再計算,才能與出廠試驗值或他廠數據相互比較。65 °C、85 °C 均非 CNS 規定的銅損基準溫度;105 °C 常作為絕緣耐熱等級或溫升的參考,並非銅損計算基準。
變壓器依其鐵心與線圈分佈關係可分為 1. 升壓型與降壓型 2. 加極性與減極性 3. 積鐵心型與卷鐵心型 4. 內鐵型與外鐵型。
答案:(4) 內鐵型與外鐵型
解析:變壓器依鐵心與線圈空間相對位置分類,可分為心型(內鐵型)與殼型(外鐵型)。內鐵型鐵心在線圈內部,線圈套在鐵心柱上;外鐵型鐵心包覆在線圈外圍。選項1為電壓變換功能分類,選項2為極性標示分類,選項3為鐵心製造工藝分類,均非依鐵心與線圈分佈關係分類。
鐵心貫穿螺絲的絕緣材料,最好用 1. 電木管 2. 皺紋紙管 3. 塑膠管 4. 玻璃纖維管。
答案:(4) 玻璃纖維管
變壓器中注入絕緣油之目的為 1. 減少激磁 2. 減少損失 3. 冷卻及絕緣 4. 減少漏磁。
答案:(3) 冷卻及絕緣
解析:油浸式變壓器注入絕緣油主要作用為絕緣與冷卻。油浸繞組與鐵心提高絕緣強度,並透過對流循環帶走鐵損與銅損發熱。選項1激磁由鐵心材質與設計決定,選項2損失主要由材料與負載決定,選項4漏磁由繞組排列與結構決定,油不直接減少。
電壓比為30 :1 之變壓器,若一次側電壓為7200 V 時,則二次側電壓為 1. 220 V 2. 110 V 3. 120 V 4. 240 V 。
答案:(4) 240 V
解析:變壓器電壓比等於匝數比:V1/V2 = N1/N2 = 30/1。已知一次側V1=7200V,二次側V2 = V1 ÷ 30 = 7200 ÷ 30 = 240V。選項1為220V、選項2為110V、選項3為120V皆不符合計算結果。
變壓器裝設散熱器的目的是 1. 牢固 2. 防止變形 3. 冷卻 4. 美觀。
答案:(3) 冷卻
解析:變壓器運產生鐵損與銅損會發熱,散熱器(或散熱片)增加表面積,強化自然對流或強迫風冷,將熱能散發至周圍空氣,維持繞組與鐵心溫度在絕緣等級容許範圍內。選項1牢固由鐵架與夾件負責,選項2防變形靠結構設計,選項4非主要工程目的。
矽鋼片在相同磁通密度下,60 H z 鐵損較50 H z 時增加約 1. 4 . 0 ~4 . 5 倍 2. 1 . 2 ~1 . 3 倍 3. 3 . 0 ~3 . 5 倍 4. 2 . 0 ~2 . 5 倍。
答案:(2) 1 . 2 ~1 . 3 倍
解析:矽鋼片鐵損含歷經損失(∝f)與渦流損失(∝f²)。頻率由50Hz升至60Hz(1.2倍),鐵損總增加約1.2~1.3倍,工程經驗值常取1.2~1.25倍。選項1、3、4倍數過高,不符實際材料特性。
使用A 級絕緣材料繞製的線圈,其最高容許溫度為 1. 65 °C 2. 55 °C 3. 105 °C 4. 75 °C。
答案:(3) 105 °C
解析:依CNS/IEC絕緣熱等級規定,A級絕緣材料(棉、絲、紙等浸漆材料)最高容許溫度為105℃。對應溫升限值為60K(以40℃環境溫為基準)。選項1 65℃、選項2 55℃、選項4 75℃均非A級標準值。
受電擊昏迷者,如嘴唇、舌及指甲轉青時,表示缺乏 1. 血 2. 食物 3. 氧氣 4. 水份。
答案:(3) 氧氣
解析:觸電導致呼吸循環衰竭,血液無法攜氧,造成組織缺氧(發紺),表現為嘴唇、舌頭、指甲床發青。此為缺氧徵象,非缺血、缺食物或缺水分。急救優先執行CPR與人工呼吸恢復供氧。
線圈用絕緣紙的密度約為 1. 0 . 4 2. 0 . 6 3. 1 . 0 4. 0 . 8 g / c m 。
答案:(3) 1 . 0
油浸變壓器的心體乾燥溫度約為 1. 100 °C 2. 50 °C 3. 125 °C 4. 75 °C 為佳。
答案:(1) 100 °C
解析:油浸變壓器心體乾燥的目的,是去除絕緣紙、絕緣紙板及線圈內部的水分,以恢復絕緣電阻與耐電壓能力。乾燥溫度太低,水分不易排出;溫度太高則會加速絕緣材料熱劣化。實務上心體乾燥溫度以100°C左右為佳,並配合熱風循環或真空乾燥。50°C與75°C乾燥效率不足,125°C則有損傷絕緣之虞。
三相220 V ,12 P 之冷卻風扇,其中12 P 係表示 1. 溫度 2. 價錢 3. 冷卻方式 4. 極數。
答案:(4) 極數
解析:三相感應電動機的P代表極數(pole),12P即12極。極數會影響同步轉速,公式為Ns=120f/P;以60 Hz、12極計算,同步轉速為120×60÷12=600 rpm。因此12P表示極數,不是溫度、價錢或冷卻方式。冷卻方式通常另以代號標示,例如開放型、全閉外扇型等。
消滅電氣火災宜使用 1. 水 2. 二氧化碳滅火器 3. 液體滅火器 4. 泡沫滅火器。
答案:(2) 二氧化碳滅火器
解析:電氣火災應先切斷電源,再使用不導電且不殘留導電介質的滅火器。二氧化碳滅火器噴出後不導電、不留殘渣,適合撲滅帶電設備火災。水會導電,泡沫滅火器含有水分,也可能造成觸電及設備損壞,因此不宜用於帶電電氣火災。液體滅火器若具導電性亦有風險,故以二氧化碳滅火器最適宜。
一般工作圖尺寸採用的單位為 1. 公分 2. 公尺 3. 公釐 4. 公寸。
答案:(3) 公釐
解析:一般工程工作圖,包括機械圖與電氣設備製造圖,尺寸標註的默認單位為公釐(mm),圖面上通常不再逐一寫出單位。例如標註100即代表100 mm。若採用公分或公尺,必須另外註明單位,以免施工誤判。公寸在日常生活中較少使用,也不是工作圖的標準默認單位,因此選公釐。
故障後變壓器經分解其線圈最常見 1. 端子脫落 2. 絕緣紙變黑碳化 3. 導體斷裂 4. 絕緣紙板脫落。
答案:(2) 絕緣紙變黑碳化
解析:變壓器故障後分解檢查線圈,最常見的現象是絕緣紙因過熱、局部放電或短路電流而變黑、碳化,甚至脆化剝落。這是判斷過熱與絕緣劣化的重要依據。端子脫落、導體斷裂或絕緣紙板脫落雖可能發生,但通常不是分解後最普遍看到的線圈故障形態,故以絕緣紙變黑碳化為最常見。
中華民國國家標準( C N S ) 規定,超過1000 K V A 的密封型變壓器,其放壓裝置的動作壓力為 1. + 1 . 0 k g / c m 2. + 0 . 6 k g / mm 3. + 0 . 1 k g / mm 4. + 0 . 6 k g / c m 。
答案:(4) + 0 . 6 k g / c m
解析:依CNS對密封型變壓器的規定,容量超過1000 kVA者,其放壓裝置的動作壓力約為+0.6 kg/cm²;選項中的kg/cm為排版省略平方的寫法,實際壓力單位應為kg/cm²。換算後0.6 kgf/cm²約等於58.8 kPa。動作壓力訂得過高,內部壓力可能尚未釋放即損壞油箱;訂得過低則容易誤動作,因此以0.6 kg/cm²為準。
閘刀開關所使用的保險絲熔斷時,應以 1. 相同容量的保險絲 2. 銅線 3. 鐵線 4. 鋼線更換之。
答案:(1) 相同容量的保險絲
解析:閘刀開關的保險絲熔斷時,必須更換相同額定容量、相同規格的保險絲,才能維持原有的過電流保護特性。若改用銅線、鐵線或鋼線,因其熔點與電阻特性不同,短路或過載時可能無法及時熔斷,導致開關、線路燒毀甚至引發火災。因此不可任意加大或以金屬線替代,應使用相同容量的保險絲。
一般油浸配電級變壓器,高壓分接頭出口線,絕緣長度約與線圈 1. 大於線圈30 m m 2. 大於線圈100 m m / m 3. 相同 4. 大於線圈200 m / m 。
答案:(1) 大於線圈30 m m
解析:油浸配電級變壓器的高壓分接頭引出線,其絕緣長度通常較線圈端部多出約30mm,使帶電導體與線圈端部、接地部位之間保有足夠的沿面及油中絕緣距離,避免放電。這是配電級變壓器常見的製造裕度;若絕緣長度與線圈完全相同,端部將缺少必要的絕緣餘裕。
適當鐵心燒鈍溫度約為 1. 300 ~400 °C 2. 200 ~300 °C 3. 600 ~800 °C 4. 500 ~600 °C 為最理想。
答案:(3) 600 ~800 °C
下圖所示為何種設備之端子符號 1. 比流器 2. 單相電力變壓器 3. 比壓器 4. 單相配電變壓器。
答案:(3) 比壓器
下列何種方法可減少工作中塵埃的發生 1. 整體換氣 2. 潤濕方法 3. 密閉 4. 局部抽風。
答案:(1) 整體換氣
工作圖中一長二短的線是表示 1. 中心線 2. 尺寸線 3. 剖面線 4. 截斷線。
答案:(4) 截斷線
變壓器滿載時之銅損為120 K W ,鐵損為40 K W ,則半載時之總損失為 1. 70 K W 2. 80 K W 3. 100 K W 4. 160 K W 。
答案:(1) 70 K W
解析:變壓器總損失 = 鐵損(定損)+ 銅損(變損)。鐵損 40 kW 不變;銅損與負載電流平方成正比,半載電流為 0.5 倍,銅損 = 120 × (0.5)² = 30 kW。半載總損失 = 40 + 30 = 70 kW。
100 K V A 變壓器效率98 %,其全損不得超過 1. 3580 W 2. 2580 W 3. 2040 W 4. 3040 W 。
答案:(3) 2040 W
解析:效率 η = 輸出 / (輸出 + 損失) → 損失 = 輸出 × (1/η - 1)。輸出 = 100 kVA × 1.0(功率因數 1)= 100 kW。η = 98% = 0.98。損失 = 100 × (1/0.98 - 1) = 100 × 0.020408 = 2.0408 kW = 2040.8 W ≈ 2040 W。
以皺紋紙包紮時,應將其長度拉長 1. 130 % 2. 150 % 3. 180 % 4. 120 % 最為恰當。
答案:(2) 150 %
內外繞組之軸向安匝須分佈一致之目的為 1. 增加絕緣強度 2. 減少銅損 3. 降低阻抗電壓 4. 減少綜合電磁機械應力。
答案:(4) 減少綜合電磁機械應力
解析:內外繞組軸向安匝分佈一致(等安匝設計)可使軸向漏磁場對稱,使兩繞組承受的電磁軸向力大小相同、方向相反,形成平衡的壓縮應力,減少綜合電磁機械應力與變形風險;不直接增加絕緣強度、減少銅損或降低阻抗電壓。
矽鋼帶的毛頭大小,主要影響 1. 銅損 2. 鐵損 3. 硬度 4. 漂游損。
答案:(2) 鐵損
解析:矽鋼帶毛刺(毛頭)會造成疊片間短路徑,增加渦流損耗,直接提高鐵損(鐵心損失);對銅損(繞組電阻損失)、硬度(材料機械性質)與漂游損(漏磁引起結構件損耗)無直接顯著影響。
55 °C溫升之變壓器銅損通常以溫度 1. 75 °C 2. 55 °C 3. 65 °C 4. 45 °C 為換算值。
答案:(1) 75 °C
解析:依 CNS / IEC 標準,55 °C 溫升等級(A 級絕緣)變壓器繞組溫升以電阻法測量時,銅損換算溫度取 75 °C(= 環境溫度 20 °C + 允許溫升 55 °C),以反映實際運轉溫度下導線電阻,正確計算額定負載銅損。
判別變壓器之容量是否足夠,必須 1. 測試變壓器之損失 2. 稱重量 3. 做溫升試驗 4. 量體重。
答案:(3) 做溫升試驗
解析:變壓器容量是否足夠,不能只看鐵損、銅損或外觀重量,關鍵在於滿載運轉時溫升是否超過絕緣材料的容許限度。做溫升試驗時,讓變壓器在額定負載下運轉,直到溫度穩定,再量測線圈與油面的溫升;若溫升在規定範圍內,表示散熱能力足以承受該容量;若溫升過高,則容量不足或散熱不良。損失測試只能算出效率與損耗,稱重量與量體重更與容量無關。
一般迫緊用檔鐵,直徑如為7 ψ 時,迫緊使用厚度應為 1. 9 mm 2. 8 mm 3. 10 mm 4. 7 mm。
答案:(3) 10 mm
解析:迫緊(填料)用擋鐵的厚度,一般取軸徑的約1.5倍,以確保填料有足夠的截面可以壓縮變形、填滿間隙並達到密封。本題軸徑7ψ,7×1.5=10.5,取整為10 mm,故選10 mm。厚度若明顯小於此值,填料壓縮量不足,容易沿軸面滲漏;厚度過大則壓蓋難以均勻壓緊,也浪費空間。作答時以「直徑×1.5再取整」的經驗式判斷即可。
用電壓表,電流表測負載時 1. 二者皆並聯 2. 電壓表並聯,電流表串聯 3. 電壓表串聯,電流表 並聯 4. 二者皆串聯。
答案:(2) 電壓表並聯,電流表串聯
解析:電壓表(伏特表)內部電阻極大,必須與負載並聯,才能跨接在兩端量得電位差,且不致分流;電流表(安培表)內部電阻極小,必須與負載串聯,讓負載電流全部流過才能正確讀值。若把電壓表串聯,電路幾乎斷路、讀不到正確電壓;若把電流表並聯,等於把負載短路,會產生大電流而燒毀儀表。因此二者皆並聯或皆串聯的說法都不正確。
二氧化碳滅火器若重量減少 1. 30 % 2. 40 % 3. 20 % 4. 10 % 時應重新灌充。
答案:(4) 10 % 時應重新灌充
解析:二氧化碳滅火器內的二氧化碳以液態高壓儲存,重量變化可直接反映藥劑是否漏失。依滅火器認可相關規定,當滅火器重量減少達10%時,即表示藥劑量已不足、噴射時間與滅火效能會下降,應送廠重新灌充並做水壓試驗。因此10%是判定的界線;30%、40%已屬嚴重洩漏,20%也早已超過容許值,不能等到那時才處理。
亭置式變壓器為確保供電安全採 1. 潤滑油 2. 高燃點絕緣油 3. 柴油 4. 一般絕緣油做為絕緣與散熱循環。
答案:(2) 高燃點絕緣油
解析:亭置式變壓器裝設於路邊、人行道等靠近人群的場所,一旦絕緣油起火後果嚴重,因此採用高燃點絕緣油(燃點較高的絕緣油),兼作絕緣與散熱循環之用,可降低外部故障或過載時引燃的風險。一般絕緣油燃點較低,用於亭置式場所安全裕度不足;潤滑油與柴油不具備良好絕緣及散熱特性,更不能作為變壓器絕緣介質。
導線為2 mm× 1 mm之平角銅線,若改用圓銅線繞製時其線徑應為 1. 1 . 6 mm 2. 1 . 4 mm 3. 2 . 0 mm 4. 1 mm。
答案:(1) 1 . 6 mm
解析:更換導線時須保持導體截面積相同。平角銅線截面積=2 mm×1 mm=2 mm²。設圓銅線直徑為d,則πd²/4=2,d²=8/π≒2.546,d≒1.6 mm。故應選用線徑1.6 mm的圓銅線。若用1.4 mm,截面積約1.54 mm²,較原來的2 mm²小,載流與電阻都不符;用2.0 mm則截面積約3.14 mm²,過大且佔空間,1 mm更僅約0.785 mm²。
自耦變壓器的共同線圈之電流等於 1. 一、二次相電流之差 2. 一、二次相電流之和 3. 一次相電流 4. 二次相電流。
答案:(1) 一、二次相電流之差
解析:自耦變壓器的共同線圈同時通過一次側與二次側電流,兩者方向相反,依克希荷夫電流定律,共同線圈實際流過的電流等於一、二次相電流之差(I共同=I1-I2)。這也是自耦變壓器能節省導體材料、效率較高的原因。說成電流之和、或直接等於一次相電流、二次相電流,都忽略了兩電流在共同線圈中互相抵減的關係。
變壓器之接續端子(平板型)表面鍍錫,其作用為 1. 防止局部過熱 2. 美觀 3. 保溫 4. 提升阻抗。
答案:(1) 防止局部過熱
解析:平板型接續端子表面鍍錫,主要目的是防止銅面氧化,並降低接觸電阻;接觸電阻一旦升高,大電流通過時接點會發熱,甚至造成局部過熱而燒損。鍍錫層化學性質穩定、導電性良好,又能保護底材,故可確保接續面長期保持低電阻。美觀並非主要功能;鍍錫不會保溫,也不會提升阻抗,反而可降低接觸阻抗。
圖例中100 :1 後面數字1 是表示 1. 圖的編號 2. 檔案編號 3. 圖中尺寸 4. 實物尺寸。
答案:(3) 圖中尺寸
若以每60 ° 分設一油道,則其油道應有 1. 8 道 2. 6 道 3. 4 道 4. 10 道。
答案:(2) 6 道
解析:油道沿圓周布置時,一整圈為360°;每隔60°設一道,表示每一道所占的圓心角為60°,所以道數=360°÷60°=6。等角度配置可讓油道間距均勻,冷卻油流分布較一致,避免局部過熱。依此計算,應為6道;其餘8、4、10道均與360°除以60°的結果不符。
漏油試驗時間至少 1. 12 小時以上 2. 4 小時以上 3. 8 小時以上 4. 2 小時以上為佳。
答案:(3) 8 小時以上
解析:變壓器組立注油後須做漏油試驗,將油壓加至規定值並保持至少8小時,觀察油箱、法蘭、襯墊及焊道有無滲漏。8小時的靜置時間足以讓密封材受壓後之微小滲油顯現,確保運轉中不會漏油。試驗時間不足4小時或2小時,較難發現緩慢滲漏;12小時雖更久,但題目問最低要求,故選8小時以上。
標準銅線的導電率約為 1. 100 % 2. 60 % 3. 80 % 4. 120 %。
答案:(1) 100 %
解析:標準軟銅線的導電率以國際退火銅標準(IACS)定為100%,其電阻率約為1.724×10^-8 Ω·m(20°C),常作為比較其他導體導電率的基準。60%與80%通常是其他銅合金或導體的相對導電率;120%高於標準銅,並非標準銅線的數值,故答案為100%。
比壓器(P . T )二次側之電路一般均採用何種配線為原則? 1. 1 . 6 mm黑色 2. 2 . 0 mm黃色 3. 2 . 0 mm黑色 4. 2 . 0 mm紅色。
答案:(4) 2 . 0 mm紅色
變壓器之損失主要包括 1. 鐵損、銅損、鋼損 2. 鐵損、銅損、雜散損 3. 鐵損、銅損、鉛損 4. 鐵損、銅損、油損。
答案:(2) 鐵損、銅損、雜散損
解析:變壓器損失主要分為鐵損、銅損與雜散損。鐵損包括磁滯損與渦流損,於額定電壓下大致固定;銅損為繞組電阻的I²R損失,隨負載電流平方變化;雜散損則包含漏磁在油箱、夾件等結構件中引起的額外渦流與集膚效應。鋼損、鉛損、油損並非變壓器損失的分類名稱,故選鐵損、銅損、雜散損。
下圖表示 1. 同心圓 2. 中心圓 3. 圓球面 4. 真圓面之符號。
答案:(1) 同心圓
為減少線圈的渦流損,宜選用 1. 較厚 2. 截面積較小 3. 較薄 4. 截面積較大的導體。
答案:(3) 較薄
解析:線圈渦流損(繞組渦流損)隨導體厚度平方增加(P_eddy ∝ t²),因交漏磁場在導體截面產生環流,截面越厚環流路徑電阻越小、環流越大、損耗越高。選用較薄導體(或改用多股並聯細絞線、漆包扁線)可增加環流路徑電阻,有效抑制渦流損。選項1較厚會加劇損耗;選項2、4關注截面積大小主要影響銅損(I²R)與載流量,非渦流損主要對策。
三相配電變壓器多採用 1. 五腳型 2. 內鐵型 3. 四腳型 4. 外鐵型鐵心。
答案:(2) 內鐵型
解析:三相配電變壓器通常採用三柱內鐵型鐵心,三個鐵柱分別套裝三相繞組,磁通經上下鐵軛形成閉合磁路,構造緊湊、用料較省,適合配電容量。五腳型多用於鐵心高度受限或較大容量場合,四腳型並非三相配電變壓器常用形式;外鐵型雖有應用,但一般三相配電變壓器仍以內鐵型為主流,故選內鐵型。
單相桿上變壓器其冷卻方式採用 1. 自冷 2. 送油自冷 3. 風冷 4. 送油風冷。
答案:(1) 自冷
解析:單相桿上變壓器容量較小,通常採油浸自冷式(ONAN),即繞組與鐵心產生的熱量先傳給絕緣油,再由油箱壁及散熱片以自然對流與輻射散至大氣,不需油泵或風扇。送油自冷需強制油循環,風冷與送油風冷則需風扇或幫浦,構造較複雜,常用於較大容量設備;故單相桿上變壓器以自冷為主。
鐵心經燒鈍退火最主要目的在於使之 1. 成型 2. 提升特性 3. 降低劣化率 4. 美觀。
答案:(1) 成型
總開關或分路開關使用保險絲的最大容量不能超過導線安全電流的 1. 5 ~6 倍 2. 3 ~5 倍 3. 2 ~ 3 倍 4. 1 . 5 ~2 倍。
答案:(4) 1 . 5 ~2 倍
解析:保險絲串接於總開關或分路開關,主要在保護導線免於過載。一般配線規定其最大額定容量不得超過導線安全電流的1.5~2倍,既容許短時起動電流,又可避免導線長期過熱。若放大到3~5倍或5~6倍,故障電流可能尚未熔斷保險絲,導線已先過熱受損;2~3倍亦偏高,故選1.5~2倍。
矽鋼片之渦流損,隨著頻率之 1. 2 . 0 2. 1 . 6 3. 1 . 0 4. 0 . 6 次方成正比。
答案:(2) 1 . 6
處理後之變壓器心體,烘乾溫度應設定在 1. 95 °C 2. 85 °C 3. 120 °C 4. 105 °C 較佳。
答案:(4) 105 °C 較佳
解析:變壓器心體含有絕緣紙、絕緣墊木等 A 級絕緣材料,其容許最高使用溫度約為 105°C。烘乾的目的在除去心體與墊木中的水分;溫度設定太低(如 85°C、95°C)乾燥效率不足,設定太高(如 120°C)則會加速絕緣老化、脆化。因此實務上以 105°C 左右烘乾較佳,兼顧乾燥效果與絕緣壽命。
依工業安全顏色規章用以標誌消防設備器具之顏色為 1. 白色 2. 綠色 3. 黃色 4. 紅色。
答案:(4) 紅色
解析:依工業安全顏色規章,紅色用於標誌消防設備、滅火器具及火警設備,例如滅火器、消防栓、火警警報器等,具有警示與快速辨識的作用。綠色通常表示安全、急救或避難方向;黃色表示注意、警告;白色多作指示標誌的底色或文字。因此消防設備器具應使用紅色。
皺紋紙主要是用來做 1. 高低壓間絕緣 2. 包紮引線絕緣 3. 相間絕緣 4. 層間絕緣。
答案:(2) 包紮引線絕緣
解析:皺紋紙經過皺褶處理,柔軟性與伸長率較一般絕緣紙高,能緊密貼合引線的彎曲部位,主要用於包紮引線絕緣,避免引線與其他金屬或繞組發生短路。高低壓間絕緣通常使用絕緣筒或絕緣紙板,相間絕緣使用隔板,層間絕緣則以較平整的絕緣紙為主。因此選包紮引線絕緣。
銅箔,平角銅鍛,圓線其導體散熱面積的比較何者最大 1. 平角銅線 2. 無法比較 3. 圓線 4. 銅箔。
答案:(4) 銅箔
解析:在相同導體截面積與長度的條件下,散熱能力取決於表面積。銅箔可做得很薄、很寬,其周長與表面積相對最大;平角銅線次之;圓線的表面積最小。這是因為圓形截面在相同面積下周長最小,而扁平、箔狀截面可增加與絕緣油或空氣接觸的面積。因此銅箔的散熱面積最大。
變壓器絕緣油應具備 1. 引火點低、凝固點高 2. 引火點高、凝固點低 3. 引火點和凝固點皆高 4. 引火點和凝固點皆低之特性。
答案:(2) 引火點高、凝固點低
解析:變壓器絕緣油長期處於高溫與電場下,若引火點低,遇電弧或高溫容易著火,危及設備安全;若凝固點高,低溫時黏度大增甚至凝固,會阻礙油流與散熱。因此絕緣油應具備引火點高、凝固點低的特性,兼顧防火安全與低溫流動性。引火點低或凝固點高都不利於變壓器運行。
夾式電流表測定交流線路電流之原理為 1. 安培左手定則 2. 比流器( C . T ) 3. 比壓器( P . T ) 4. 歐姆定律。
答案:(2) 比流器( C . T )
解析:夾式電流表利用比流器(C.T)原理,將被測導線當作一次側,夾鉗內的鐵芯與二次側線圈感應出與一次電流成比例的電流,再換算成安培值,因此不必斷開線路即可測量交流電流。安培左手定則用於說明電動機導體受力,比壓器用於電壓量測,歐姆定律只是電壓、電流、電阻的關係,並非夾表的核心原理。
變壓器心體內之墊木乾燥處理之目的為 1. 增加韌性 2. 除去水分 3. 提高機械強度 4. 增加表面光滑。
答案:(2) 除去水分
解析:變壓器心體內的墊木若含有水分,會使絕緣電阻下降,並在運行時因水分汽化而形成氣泡,容易引發局部放電,甚至損壞絕緣。因此墊木在組裝前須進行乾燥處理,主要目的就是除去水分。乾燥並不能顯著增加韌性、提高機械強度或使表面光滑,這些都不是墊木乾燥的主要目的。
銅導線軋成原來之2 倍長,截面積變成原來之1 / 2 時,此導線之電阻變成原來之 1. 8 倍 2. 4 倍 3. 2 倍 4. 1 倍。
答案:(2) 4 倍
解析:導線電阻公式為 R=ρL/A,其中 L 為長度、A 為截面積。銅線軋延後體積不變,長度變成 2 倍、截面積變成 1/2,代入得 R'=ρ(2L)/(A/2)=4ρL/A=4R,故電阻變成原來的 4 倍。長度加倍使電阻乘 2,截面積減半又使電阻再乘 2,兩項效果相乘即為 4 倍;8 倍是重複計算的錯誤結果,2 倍只考慮了其中一項因素。
若滿載電壓為V 2 ,無載電壓為V 1 ,則其電壓調整率等於 1. ( V 1 - V 2 ) / V 1 2. ( V 1 + V 2 ) / V 2 3. ( V 1 - V 2 ) / V 2 4. ( V 1 + V 2 ) / V 1 × 100 %。
答案:(3) ( V 1 - V 2 ) / V 2
解析:電壓調整率定義為二次側無載電壓與滿載電壓之差,除以滿載電壓,再乘 100%。以 V1 表無載電壓、V2 表滿載電壓,即為 (V1-V2)/V2×100%。分母必須是滿載電壓 V2,因為調整率是相對於滿載電壓來評估電壓降落的程度。若分母誤用無載電壓 V1,得到的比值會偏小;而把兩電壓相加的式子沒有物理意義,不能表示電壓變化量。