第1題
線圈匝數捲繞錯誤時,可採用 1. 絕緣電阻測定器 2. 匝比測定器 3. 瓦特表 4. 電流表測出數值。
答案:(2) 匝比測定器
解析:線圈匝數錯誤會導致匝數比偏離設計值,使用匝比測定器(TTR, Turns Ratio Meter)可直接量測高低壓側電壓比,進而換算匝數比是否正確。絕緣電阻測試僅判斷絕緣好壞,瓦特表測鐵損/銅損,電流表測負載電流,皆無法直接檢出匝數錯誤。
民國96年 第3梯次 03200 變壓器裝修乙級 學科歷屆試題與答案,共 50 題可線上瀏覽,適合查詢考古題、題庫與解答。
線圈匝數捲繞錯誤時,可採用 1. 絕緣電阻測定器 2. 匝比測定器 3. 瓦特表 4. 電流表測出數值。
答案:(2) 匝比測定器
解析:線圈匝數錯誤會導致匝數比偏離設計值,使用匝比測定器(TTR, Turns Ratio Meter)可直接量測高低壓側電壓比,進而換算匝數比是否正確。絕緣電阻測試僅判斷絕緣好壞,瓦特表測鐵損/銅損,電流表測負載電流,皆無法直接檢出匝數錯誤。
分解變壓器軛鐵,下述工具何者不宜使用 1. 鐵鎚 2. 鋁鎚 3. 木槌 4. 塑膠槌。
答案:(1) 鐵鎚
解析:變壓器鐵心由薄矽鋼片疊積而成,片與片之間有絕緣塗層,且鐵心材質脆、易產生應力與毛邊。分解軛鐵時若使用鐵鎚敲擊,硬度高、衝擊力集中,容易造成矽鋼片變形、絕緣膜破損、毛邊短路甚至鐵心鬆動,故不宜使用。鋁鎚、木槌、塑膠槌質地較軟,敲擊時可吸收部分衝擊能,較不會傷及鐵心與線圈,為分解軛鐵的適當工具。
二氧化碳滅火器若重量減少 1. 10 % 2. 20 % 3. 30 % 4. 40 % 時應重新灌充。
答案:(1) 10 %
解析:依消防署訂定之「滅火器設置及檢修標準」第 13 條規定:二氧化碳滅火器每半年稱重一次,若減重超過充裝藥劑重量之 10 %(或瓶重減少 10 %),即應送檢修並重新灌充;此為防止藥劑洩漏導致滅火效能不足之關鍵檢查項目。
下圖表示 1. 單相單繞組 2. 單相雙繞組 3. 三相單繞組 4. 三相雙繞組變壓器。
答案:(3) 三相單繞組
變壓器之鐵損與 1. 電源電壓成正比 2. 電源電壓之平方成正比 3. 負載電流成正比 4. 負載電流平方成正比。
答案:(2) 電源電壓之平方成正比
解析:鐵損(鐵心損耗)由磁滯損與渦流損組成,兩者均與磁通密度 B 成正比關係(磁滯損 ∝ B^n,渦流損 ∝ B^2),而 B 近似與電源電壓 V 成正比(V ≈ 4.44 f N Φ),故鐵損近似與電源電壓平方成正比。鐵損屬空載損耗,與負載電流無關。
C N S 規定變壓器絕緣油試驗基準為間隙2 . 5 mm,耐電壓值 1. 10 K V 2. 20 K V 3. 30 K V 4. 50 K V 以上。
答案:(3) 30 K V
解析:CNS 絕緣油試驗是以 2.5 mm 標準間隙的電極測定油的破壞電壓,新油或經處理後的油,其耐電壓值須達 30 kV 以上,才能確保繞組與鐵心間有足夠的絕緣裕度。若僅有 10 kV 或 20 kV,代表油中含水、含雜質或氣泡,須經濾油、脫氣處理後再測;50 kV 以上雖絕緣更佳,但並非 CNS 所訂的驗收門檻,故以 30 kV 為基準值。
下圖表示△結線,其A B 兩點之電阻值為 1. 3 Ω 2. 2 . 5 Ω 3. 1 . 5 Ω 4. 0 . 666 Ω 。
答案:(4) 0 . 666 Ω
有一三相變壓器作Y- △結線,其電壓比為13200 / 660 V ,則每相之匝數比為 1. 34 . 6 2. 20 3. 11 . 5 4.
使用二條以上導線繞製線圈時,必須施行 1. 整形 2. 密合 3. 轉位 4. 銀焊處理。
答案:(3) 轉位
解析:使用二條以上導線並聯繞製線圈時,各導線在線圈中所處的位置不同,所鏈繞的漏磁通與感應電動勢也不相同,若固定位置繞製,會造成各導線電流分配不均、局部過熱。因此必須施行轉位(換位),讓各條導線在繞組中輪流交換內外位置,使每條導線的總漏磁鏈與電阻壓降趨於一致,電流才能平均分擔。整形、密合只是繞製外觀與緊密度要求,銀焊則是接頭處理,均不能解決並聯導線電流不均的問題。
油浸式變壓器外殼完成後應做何種試驗,防止外殼產生洩漏現象 1. 無載試驗 2. 氣密 3. 部分放電 4. 電力因數。
答案:(2) 氣密
解析:油浸式變壓器外殼焊接、組立完成後,須先做氣密試驗(洩漏試驗):在外殼內充入壓縮空氣或氮氣加壓至規定壓力,保持一定時間,觀察壓力錶讀值是否下降,並檢查焊道、法蘭及襯墊接合面有無滲漏,確認外殼不漏,避免注油後漏油。無載試驗是量測鐵損與激磁電流,部分放電試驗在檢查絕緣缺陷,電力因數試驗在評估絕緣品質,三者都不是用來檢查外殼洩漏。
夾式電流表測定交流線路電流之原理為 1. 比壓器( P . T ) 2. 比流器( C . T ) 3. 歐姆定律 4. 安培左手定則。
答案:(2) 比流器( C . T )
解析:夾式電流表是利用比流器(C.T)原理:夾鉗的鐵心圍住導線,導線電流在鐵心中產生交變磁通,於二次側感應出與一次電流成比例的電流,再換算成安培值。它不需要斷開線路即可測量,並不是用比壓器、歐姆定律或安培左手定則直接測定,故選比流器。
導體包紮用絕緣紙,厚度約為 1. 0 . 8 mm 2. 0 . 5 mm 3. 0 . 25 mm 4. 0 . 08 mm。
答案:(4) 0 . 08 mm
解析:導體包紮用的絕緣紙(如電話紙、克拉夫特紙)厚度極薄,常見規格約 0.08 mm(80 μm),用於多層捲繞以達到所需絕緣厚度;0.25 mm 以上屬較厚絕緣板或管材範疇。
特殊安全檢查是針對 1. 特種設備 2. 某種事故 3. 某種原因 4. 某類員工所做之檢查。
答案:(1) 特種設備
兩台單相變壓器欲並聯使用時,可不必考慮 1. 變壓比須相同 2. 百分阻抗須相等 3. 頻率須相同 4. 絕緣電阻須相同。
答案:(4) 絕緣電阻須相同
解析:兩台單相變壓器並聯須滿足:變壓比相同、極性相同、百分阻抗相等、頻率相同。變壓比不同會在外殼繞組間產生環流;百分阻抗不等會使負載分配不均,阻抗較小者分擔較多電流而容易過載。絕緣電阻只要各自符合規定即可,並不要求兩台數值相同,故可不必考慮,本題選絕緣電阻須相同。
五個50 Ω 的電阻器並聯後,其合成電阻為 1. 10 Ω 2. 50 Ω 3. 250 Ω 4. 100 Ω 。
答案:(1) 10 Ω
解析:並聯電阻公式為 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。五個 50 Ω 並聯:1/R=5×(1/50)=0.1 S,故 R=10 Ω;或以相同電阻 n 個並聯之簡式 R/n=50/5=10 Ω 求得。250 Ω 是五個串聯的結果(50×5),100 Ω、50 Ω 均非並聯值。並聯後總電阻必小於任一分電阻,10 Ω 符合此原則。
線圈含浸用凡立水的品質管理項目為 1. 粘度及比重 2. 比重 3. 揮發性 4. 黏度。
答案:(1) 粘度及比重
解析:線圈含浸用凡立水(絕緣漆)的品質管理,主要管制粘度與比重兩項。粘度影響含浸時滲入線圈隙縫的能力與漆膜厚度,粘度过高不易滲透,過低則掛漆不足、填充不良;比重可反映溶劑揮發程度與樹脂濃度變化。兩者須定期測定並調整,才能確保含浸品質。只管制比重或只管制黏度都不完整,揮發性亦非主要管制項目。
變壓器之心體,諸如繞組、接續線等和外殼間至少須保持 1. 5 公厘之距離 2. 10 公厘之距離 3. 15 公厘之距離 4. 設計值之距離。
答案:(4) 設計值之距離
變壓器心體中之線圈支持物應以 1. 絕緣體 2. 半導體 3. 導電體 4. 導磁體為材料。
答案:(1) 絕緣體
解析:心體中的線圈支持物(撐條、夾件、墊塊等)介於鐵心與線圈之間,一方面要固定線圈、承受短路時的機械應力,另一方面必須阻隔線圈與鐵心之間的電位,避免形成導電通路而造成絕緣破壞或渦流短路,因此須採用絕緣體材料,例如絕緣紙板、層壓木板或環氧樹脂製品。若使用導電體會使線圈對鐵心短路;半導體與導磁體同樣不具備隔離電位的功能,故只有絕緣體符合要求。
目前配電變壓器線圈通常用平角線之範圍為: 1. 厚1 ~4 . 5 公厘,寬4 ~14 公厘 2. 厚3 ~7 公厘,寬6 ~18 公厘 3. 厚5 ~10 公厘,寬10 ~20 公厘 4. 厚8 ~12 公厘,寬15 ~30 公厘。
答案:(1) 厚1 ~4 . 5 公厘,寬4 ~14 公厘
解析:配電變壓器低壓側大電流線圈常採用平角線(扁銅線),依據 CNS 標準與台電規範常用尺寸範圍為厚度 1~4.5 mm、寬度 4~14 mm;較厚寬規格多用於大容量電力變壓器,非配電級常態。
鐵心的退火溫度約 1. 400 °C 2. 600 °C 3. 800 °C 4. 1000 °C。
答案:(3) 800 °C
解析:鐵心經沖剪、加工後會產生應力與晶格缺陷,使鐵損增加、導磁變差,故須施行應力消除退火,溫度約 800 °C,在保護氣氛中加熱後緩慢冷卻,使晶粒再結晶、恢復導磁性能,降低鐵損與激磁電流。400 °C、600 °C 偏低,無法充分再結晶;1000 °C 則過高,易造成晶粒過度成長,並增加氧化與變形風險。
裝殼用之防潮板應具有 1. 耐油 2. 耐熱 3. 耐水 4. 耐油耐熱以及耐候之特性。
答案:(4) 耐油耐熱以及耐候之特性
解析:裝殼用防潮板裝置於變壓器外殼內部,兼具隔離與防潮作用,須同時具備耐油、耐熱及耐候特性:耐油是為了長期接觸絕緣油而不軟化、不溶解;耐熱是為了承受變壓器運轉溫升;耐候是為了抵抗環境濕氣與老化。只具耐油、只具耐熱或只具耐水,都無法應付油、熱、濕氣同時作用的環境,故須三項兼備。
絕緣油之溫度上昇時,其性能會如何變化 1. 電阻係數減少,t a n δ 減少 2. 電阻係數減少,t a n δ 增加 3. 電阻係數不變,t a n δ 減少 4. 電阻係數增加,t a n δ 增加。
答案:(2) 電阻係數減少,t a n δ 增加
解析:絕緣油溫度上升時,分子熱運動加劇、離子熱游離增加,載子濃度與遷移率提高,故電阻係數(電阻率)下降;同時介質損失因數 tanδ 隨溫度上升而增大,代表介質損耗增加、絕緣性能劣化。因此變化趨勢為電阻係數減少、tanδ 增加。電阻係數不變或增加,以及 tanδ 減少的敘述,均與絕緣油受熱後損耗上升的實際現象不符。
自冷式變壓器作噪音量測時,距離被測物表面幾公分為量測點: 1. 0 2. 10 3. 20 4. 30 。
答案:(4) 30
解析:依變壓器噪音量測慣例,自冷式變壓器以距離被測物表面30公分處為量測點,並在周圍多點量測後取代表值,使不同機型、不同實驗室的數據具有一致性與可比性。若貼近表面(0公分)或僅距10、20公分,量測點會落在近場區,容易受表面振動、氣流與反射音干擾,讀值忽大忽小,無法作為判定依據,因此選30公分。
100 K V A 變壓器效率98 %,其全損不得超過 1. 2040 W 2. 2580 W 3. 3040 W 4. 3580 W 。
答案:(1) 2040 W
解析:效率的定義是輸出功率除以輸入功率,即 η=P出/(P出+全損)。以100 kVA、功率因數視為1計算,輸出約100 kW=100000 W,代入0.98=100000/(100000+P損),得P損=100000×(1/0.98-1)≒2040.8 W,故全損不得超過約2040 W。2580、3040、3580 W皆大於此計算值,代表效率會低於98%。
在工廠中操作砂輪機時,應配載 1. 護目鏡 2. 安全眼鏡 3. 隱形眼鏡 4. 太陽眼鏡以保護眼睛。
答案:(2) 安全眼鏡
變壓器製造時最忌水份,因水份能 1. 使矽鋼片生銹 2. 使銅線生銹 3. 使絕緣劣化 4. 降低傳熱效果。
答案:(3) 使絕緣劣化
解析:變壓器絕緣材料最怕水分,水分侵入會使絕緣電阻大幅下降、介質損失與洩漏電流上升、耐電壓能力降低,並加速絕緣老化,最終導致絕緣劣化甚至擊穿,因此製造過程須真空乾燥、浸油脫氣。矽鋼片生鏽或銅線氧化雖可能發生,但並非最關鍵危害;降低傳熱效果也只是次要影響。
單相變壓器之高壓套管最少應有 1. 1 支 2. 2 支 3. 3 支 4. 4 支。
答案:(1) 1 支
二次側電壓為220 V 的單相變壓器三具做Y連接時,線電壓為 1. 220 V 2. 440 V 3. 110 V 4. 380 V 。
答案:(4) 380 V
解析:三具二次側220 V單相變壓器接成Y連接,相電壓即各具繞組的220 V;線電壓為兩相電壓的向量和,大小等於√3倍相電壓:VL=1.732×220≒381 V,約為380 V。220 V是相電壓而非線電壓;440 V為相電壓的2倍,不符Y接關係;110 V為相電壓的一半,亦不正確。
三相69 / 11 . 95 K V,15 / 20 / 25 M V A 結線為△- Y 之變壓器,當負載達20 M V A 時,二次側電流 為 1. 866 A 2. 966 A 3. 1066 A 4. 1166 A 。
答案:(2) 966 A
解析:△-Y接變壓器二次側為Y接,其線電壓11.95 kV,且線電流等於相電流。視在功率S=√3×VL×IL,故IL=S/(√3×VL)=20×10^6/(1.732×11950)≒966 A。866、1066、1166 A與計算結果不符,常見錯誤是誤用一次側69 kV,或把√3錯乘、錯除。
測定心體是否乾燥完成,應使用 1. 耐壓計 2. 耐流計 3. 溫度計 4. 高阻計。
答案:(4) 高阻計
解析:判斷鐵心與線圈絕緣乾燥是否完成,核心指標為絕緣電阻值穩定達標,必須使用高阻計(兆歐姆表)測量絕緣電阻及吸收比/極化指數;耐壓計用於耐壓試驗、耐流計非標準儀器、溫度計僅監測溫度無法直接判定乾燥度。
某貫穿式比流器的額定電流比為150:5,其一次側基本貫穿匝數為1 匝,若一次側貫穿3 匝, 量測到二次側電流為4 A ,則一次側的電流為 1. 40 A 2. 80 A 3. 120 A 4. 150 A 。
答案:(1) 40 A
解析:貫穿式電流互感器一次匝數與二次電流關係:I₁ × N₁ = I₂ × N₂(N₂為二次線圈匝數,固定)。額定比150:5對應1匝,即N₂=30。一次貫穿3匝(N₁=3)時,I₁ = I₂ × N₂ / N₁ = 4A × 30 / 3 = 40A。或用匝數比反比原理:實際比率 = 150/5 × (1/3) = 10:1,一次電流 = 4A × 10 = 40A。
若分接頭引出線位置錯誤時,將導致 1. 銅損增加 2. 阻抗升高 3. 溫升不良 4. 匝比錯誤。
答案:(4) 匝比錯誤
解析:分接頭的位置對應繞組的有效匝數。引出線若接到錯誤的分接點,等於一次或二次繞組匝數被改變,依變壓器公式V1/V2=N1/N2,電壓比(匝比)就會錯誤,造成二次電壓偏高或偏低。銅損、阻抗及溫升並非此接線錯誤的直接主要結果。
鐵心加工時所受之殘餘應力,將影響其 1. 電氣特性 2. 絕緣特性 3. 化學特性 4. 磁化特性。
答案:(4) 磁化特性
解析:鐵心經沖剪、剪切、彎折等加工後,內部會留下殘餘應力,使磁疇壁移動受阻、導磁率下降,並使磁滯損與渦流損增加,因此主要影響磁化特性;通常需以退火消除應力以恢復磁性。殘餘應力不會直接改變絕緣特性或化學特性,與電氣特性中的絕緣項目也無直接關聯。
鐵心貫穿螺絲的絕緣材料,最好用 1. 皺紋紙管 2. 玻璃纖維管 3. 電木管 4. 塑膠管。
答案:(2) 玻璃纖維管
銅是一種 1. 絕緣材料 2. 導電材料 3. 半導體材料 4. 磁性材料。
答案:(2) 導電材料
解析:銅的電阻率很低、導電性優良,且延展性與加工性佳,常用於變壓器繞組、匯流排及接地導體,因此屬於導電材料。絕緣材料如絕緣紙、環氧樹脂;半導體材料如矽、鍺;磁性材料如矽鋼片、鐵鎳合金。銅沒有明顯鐵磁性,不能歸為磁性材料,也不是半導體或絕緣體。
非晶質捲鐵心燒鈍退火時,其溫度約 1. 100 °C 2. 200 °C 3. 300 °C 4. 400 °C。
答案:(4) 400 °C
解析:非晶質合金捲鐵心在捲繞、裁切後會殘留應力,必須進行應力釋放退火,使磁性回復、降低鐵損。退火溫度約在400 °C左右,且須低於材料結晶溫度,避免非晶結構晶化而失去低鐵損特性。100 °C、200 °C、300 °C均偏低,無法有效消除應力,故選400 °C。
鐵心間隔片的目的是 1. 省油 2. 節省矽鋼片 3. 冷卻 4. 增加重量。
答案:(3) 冷卻
解析:鐵心間隔片(油道片)夾在矽鋼片疊層之間,用來撐出油道或風道,讓冷卻介質(絕緣油或空氣)流過鐵心內部,把鐵損(磁滯損與渦流損)產生的熱量帶走,避免鐵心局部過熱而破壞絕緣。因此其功能是冷卻。省油、節省矽鋼片或增加重量都不是設計目的;反而加裝間隔片會使鐵心體積略增。
施行仰式人工呼吸法,每分鐘次數為 1. 8 ~11 次 2. 12 ~15 次 3. 16 ~19 次 4. 20 ~25 次。
答案:(2) 12 ~15 次
解析:仰式人工呼吸法(Schafer 法)屬壓背舉臂式體外人工呼吸,操作頻率以每分鐘 12~15 次為原則,約每 4~5 秒完成一個循環,與成人急救吹氣或壓胸節律相近。次數太少(如每分鐘 8~11 次)通氣量不足;次數過快(每分鐘 16 次以上)則吐氣不完全、換氣效率反而下降,且易造成施救者疲勞。故選每分鐘 12~15 次。
銅導線軋延成原來之4 倍長,截面積變為原來之1 / 4 時,此導線之電阻變成原來之 1. 16 倍 2. 倍 3. 4 倍 4. 1 倍。
答案:(1) 16 倍
解析:電阻公式 R=ρL/A。銅導線軋延後體積不變,長度變為原來4倍時,截面積必縮為原來的1/4。代入得 R'=ρ(4L)/(A/4)=16ρL/A=16R,故電阻變成原來的16倍。此即長度與截面積同時朝使電阻增大的方向變化,效果相乘(4×4=16),而非相加。
中國國家標準( C N S ) 規定,油浸自冷式變壓器的繞組溫升不得超過 1. 45 °C 2. 55 °C 3. 65 °C 4. 75 °C。
答案:(3) 65 °C
桿上變壓器一次側設有分接頭,其目的是 1. 預備故障時,可改用其他分接頭 2. 調整功率因數 3. 調整電壓 4. 調整電流。
答案:(3) 調整電壓
解析:一次側分接頭(抽頭)的作用是改變一次繞組的有效匝數,也就是調整匝數比 N1/N2。當配電線路電壓偏高或偏低時,切換分接頭可使二次側輸出電壓維持在額定範圍,故目的是調整電壓。功率因數由負載特性決定,分接頭並不改善功率因數;電流則隨電壓與負載而變,並非調整對象。
一般工作圖尺寸採用的單位為 1. 公尺 2. 公寸 3. 公分 4. 公釐。
答案:(4) 公釐
變壓器注油以何種方式最佳? 1. 完全大氣注油 2. 先大氣注油後,油面上空間再抽真空 3. 真空注油 4. 加溫注油。
答案:(3) 真空注油
解析:真空注油是先把變壓器本體抽成真空,再於真空狀態下吸入經脫氣處理的絕緣油。真空環境可使線圈層間、油道及絕緣紙中的空氣與水分迅速逸出,讓絕緣油充分滲入,避免殘留氣泡造成局部放電,絕緣耐壓與絕緣電阻都最佳。完全大氣注油易夾帶氣泡與濕氣;先大氣注油再抽真空,油已含氣泡不易完全脫除;加溫注油僅能降低油黏度、助於滲透,仍無法排除空氣,效果均不及真空注油。
欲判斷線圈對地間的絕緣是否良好,可利用 1. 耐壓試驗 2. 開路試驗 3. 短路試驗 4. 感應電壓試驗進行測試。
答案:(1) 耐壓試驗
解析:耐壓試驗是在繞組與接地之間施加高於額定值的交流高壓並維持一定時間,觀察是否漏電或擊穿,可直接判斷線圈對地絕緣是否良好。開路試驗測鐵損、短路試驗測銅損,兩者屬特性試驗;感應電壓試驗主要檢驗匝間及層間絕緣,故選1。
變壓器外殼製作完成時,其首要工作為 1. 塗裝 2. 過磅 3. 尺寸檢查及氣密試驗 4. 組裝套管。
答案:(3) 尺寸檢查及氣密試驗
解析:變壓器外殼製作完成後,首要工作是尺寸檢查及氣密試驗,確認焊道、密封面與各接合處沒有洩漏,才能保證日後運轉時不滲油、不漏氣。塗裝會遮蔽表面缺陷,過磅只能確認重量,組裝套管也無法檢查外殼密封性,因此都應在氣密試驗合格後再進行。
下圖表示該變壓器之接線為 1. Y- △ 2. △- Y 3. △- △ 4. Y- Y。
答案:(3) △- △
勞工工作場所主要人行道寬度,至少應有 1. 60 2. 80 3. 100 4. 150 公分。
答案:(3) 100
同一材質之A 、B 兩根銅線,B 之截面積為A 之2 倍,長度為4 倍,B 之電阻為A 之 1. 1 / 2 2. 2 3. 4 4. 8 倍。
答案:(2) 2
解析:導線電阻公式為 R=ρL/A。設 A 線長 L、截面積 A、電阻 R;B 線長 4L、截面積 2A,則 R_B=ρ(4L)/(2A)=2ρL/A=2R。長度變 4 倍使電阻增為 4 倍,截面積變 2 倍使電阻降為 1/2,兩者相乘得 2 倍。因兩線材質相同,電阻率 ρ 不變,所以 B 之電阻為 A 的 2 倍。
線圈抽頭絕緣等級至少應比照與線圈 1. 同一級或以上 2. 可降1 級 3. 可降2 級 4. 可降3 級。
答案:(1) 同一級或以上
解析:線圈抽頭處的電場較集中,且引出線在裝配與運轉中會承受機械應力,因此抽頭部分的絕緣等級至少要與線圈本體相同或更高,不能降級使用。若降1級、2級或3級,該處將成為整個繞組的絕緣弱點,耐壓試驗時容易擊穿,運轉中也可能因過電壓而故障。
工作圖中表示機件的對稱應採用 1. 割切線 2. 中心線 3. 實線 4. 虛線。
答案:(2) 中心線