109 專技高考高等考試 驗船師 船用電學（包括1船用電路2船用電機設備3船用電機檢驗4船用無線電通信設備檢驗） 考古題詳解

109 年・專技高考・高等考試・驗船師
試題代碼 船用電學（包括1船用電路2船用電機設備3船用電機檢驗4船用無線電通信設備檢驗）

第 一 題25 分

請說明船舶電力品質評估因素應包含哪些項目及各項因素的標準值？

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核心觀念

本題考船舶交流配電系統的電能品質：供電電壓、頻率是否穩定，三相電壓是否平衡，以及波形是否接近正弦波。作答依據為船舶電氣設備的一般要求，命題年度可參照 IEC 60092-101:1994+A1:1995 的交流配電系統規定。

題目未指定交流或直流系統，以下以船舶主要交流配電系統作答；限值均以額定值為基準。

解題方法

依「穩態品質、週期變動、突變暫態、波形品質」分類，再分別列出電壓與頻率的容許偏差。三相交流系統另須說明電壓不平衡；非線性負載則須留意諧波失真。

評估因素及標準值

評估因素標準值說明
電壓連續變動（穩態）+6%+6\%、−10%-10\%電壓容許範圍為額定電壓的 90%90\% 至 106%106\%。
三相線間電壓不平衡（連續）不超過 3%3\%用以評估三相供電是否平衡。
電壓週期性變動不超過 2%2\%指週期性負載造成的電壓變動。
電壓暫態變動+20%+20\%、−20%-20\%負載變動等造成的慢速暫態偏差。
電壓暫態恢復時間不超過 1.5 s1.5\text{ s}暫態發生後，電壓應在限時內恢復。系統電壓容許偏差與暫態偏差的合計宜不超過額定電壓的 20%20\%。
頻率連續變動（穩態）±5%\pm5\%例如額定頻率為 60 Hz60\text{ Hz} 時，範圍為 5757 至 63 Hz63\text{ Hz}。
頻率週期性變動不超過 0.5%0.5\%評估週期性負載對頻率的影響。
頻率暫態變動±10%\pm10\%負載突變等造成的暫態偏差。
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第 二 題25 分

請說明對於 BB 級絕緣的連續輸出型電動機或發電機，溫升試驗應量測哪些測試點的溫度？其溫度上升之限度為何？

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核心觀念

本題考查船用連續輸出型電動機或發電機的溫升試驗測點，以及 B 級絕緣各部位的溫升上限。溫升是設備達熱穩定後的測得溫度與周圍冷卻介質溫度之差：

Δθ=θ測得−θ周圍\Delta \theta=\theta_{\text{測得}}-\theta_{\text{周圍}}

限值依測點所在部位與外罩型式判定；繞組須注意測量方法，不能把溫度計法與電阻法的上限混為一談。以下以命題當年（民國 109 年）法規為準。

解題方法與測點、限值

依電機溫升規定，逐一檢查繞組、鐵心與機械部件、整流子或滑環、軸承等測點。B 級絕緣機器的溫升上限如下：

測試部位外罩型式溫度計法（T）電阻法（R）
絕緣繞組：交流定子繞組、直流多層磁場繞組、接至整流子的電樞繞組敞露及半封閉型65∘C65^\circ\mathrm C75∘C75^\circ\mathrm C
同上全封閉型70∘C70^\circ\mathrm C75∘C75^\circ\mathrm C
低電阻磁場繞組及補償繞組各型式75∘C75^\circ\mathrm C75∘C75^\circ\mathrm C
無絕緣表層的裸露單層磁場繞組層各型式85∘C85^\circ\mathrm C85∘C85^\circ\mathrm C
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第 三 題25 分

請說明驗船法規中，對於連續輸出型發電機與非連續輸出型錨機或舵機，二者在瞬間過載檢驗之程序與檢驗標準。

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核心觀念

本題考驗的是船用電機的瞬間過載耐力：電機在短時間承受超過額定值的電流後，仍須保持結構完整、運轉正常，不得有有害火花或其他異常。判讀時要先區分電機的工作型態，再套用相應的過載幅度與時間。

以下以命題當年（民國 109 年）適用的驗船法規及船級檢驗規範為準。

解題方法與檢驗標準

檢驗時以電機額定電流為基準，施加規定的瞬間過載電流並維持規定時間，觀察電機是否有異常。過載電流可用下式表示：

I試驗=(1+過載率)I額定I_{\text{試驗}}=(1+\text{過載率})I_{\text{額定}}

因此，「過載 50%」代表試驗電流為額定電流的 150%150\%；「過載 100%」則代表試驗電流為額定電流的 200%200\%。

設備種類瞬間過載檢驗程序檢驗標準
連續輸出型發電機施加額定電流 150%150\% 的瞬間過載，維持 1 分鐘試驗後各部不得有損壞或異常，並應能正常運轉
連續輸出型電動機施加額定電流 150%150\% 的過載，維持 15 秒不得有損壞；
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第 四 題25 分

請說明驗船法規中，船用各項電機與電氣設備安裝完畢後，對於性能檢驗的項目與標準。

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核心觀念

以命題當年（民國 109 年）法規為準。本題考《船舶檢查規則》對電氣裝備完成安裝後的檢查與測試要求，重點是確認設備裝船後仍能安全、正常地運作。

新建船舶的主輔機及相關設備裝置完成並測試通過後，須在航政機關或驗船機構檢查人員監督下通過航行試驗，見該規則第 20 條。設備性能檢驗則應依設備種類、用途及核定圖說，檢查安裝情形，並實施必要的絕緣量測與操作試驗。

解題方法與性能檢驗項目

作答時可先分為「檢查安裝與安全狀況」、「測量絕緣電阻」、「運轉及功能試驗」三類，再列舉主要電氣設備的檢驗內容與合格標準。

  1. 安裝與外觀檢查 確認設備、配電板及電纜的安裝符合核定圖說，固定牢靠，接線及接地妥當；檢查電纜、開關、斷電器及保護裝置，確認額定值與用途相符、操作機構正常，且設備未有破損、鬆脫或其他影響安全的情況。

  2. 絕緣電阻測試 對主配電板、應急配電板、發電機、激磁機、電力推進船舶的推進馬達，以及電力裝置與其線路，以直流 500 V 高阻計測量絕緣電阻。合格標準為量測值符合設備規範及適用檢驗要求，並無絕緣不良或漏電現象。此處應記明法規指定的測試電壓為 500 V；不能把它誤當成規則對所有設備統一訂定的絕緣電阻數值。

  3. 發電機與供電系統試驗 發電機應在負載下單獨或並聯運轉，確認運轉穩定、輸出正常；並測試開關及斷電器，確認其操作與保護功能正常。必要時亦應檢試過載電流保護裝置及熔斷器。

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