110 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
第 一 題25 分
「接地檢驗」為常用的船舶用電器與電機之檢驗項目,請說明電氣設備接地的目的及接地檢驗注意事項。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
接地檢驗主要確認電氣設備的非帶電金屬部分,是否以可靠、低阻抗的方式連接船體或專用接地導體。它考查的是保護接地的安全功能及接地連續性:正常時,外露金屬殼體不應因故障而維持危險電位;絕緣故障時,故障電流須有可靠路徑,使保護裝置能動作,降低人員觸電與設備起火的風險。
接地目的可整理為:
- 人身安全:設備絕緣故障時,避免外殼帶有危險電壓,降低觸電風險。
- 促使保護裝置動作:提供故障電流通路,使熔線、斷路器等保護裝置能切離故障電路。
- 防止設備損壞與火災:降低故障電流在不良接點或外殼上造成過熱、電弧的風險。
- 維持電位基準及抑制干擾:部分控制、儀表及無線電設備須有適當的接地與等電位安排,以維持正常工作並減少電磁干擾。此類功能接地須依設備設計辦理,不可任意與保護接地混接。
船舶設備規則對船用無線電通信設備另有要求:設備裸露金屬組件應有接地措施,且不得因此造成電源端子接地。故檢驗時須區分設備外殼的保護接地與電源導體的接地。
解題方法
採「目的—檢查對象—檢查方式—判定重點」作答。先說明接地為何能降低觸電及火災危害,再說明檢驗如何確認接地路徑實際連續、接點可靠,並補充量測安全與船用設備的特殊考量。
以民國 110 年法規為準,《船舶檢查規則》第 35 條規定,電氣裝備特別檢查包括配電板裝置與電纜檢查,並對主配電板、應急配電板、發電機、激磁機、電力推進馬達及電力裝置與線路,以直流 500 V 高阻計測量絕緣電阻。該條是電氣裝備檢查的法規依據;絕緣電阻測試與接地連續性檢查是不同項目,答題時不可混為一談。
接地檢驗注意事項
-
先確認檢查對象與接地方式 檢查設備外殼、金屬底座、配電盤、電動機外殼、金屬電纜護套或鎧裝,以及可攜式設備的接地端子。依圖說與設備設計確認應採直接與船體金屬接觸,或以接地導體連接船體/接地端子。
-
檢查接地路徑是否連續、牢固 查看接地線是否中斷、鬆脫、腐蝕、受機械損傷或截面不當;確認端子、螺栓及接觸面緊固且導電良好。設備底座直接安裝於船體時,接合處應清潔、無油漆、鏽蝕及氧化物,確保金屬接觸可靠。檢查後須確認接地線未因拆裝而遺漏或接錯。
第 二 題25 分
以溫度計測量法(T)、電阻測量法(R)或埋入溫度計測量法(D)進行 A 級絕緣測驗,則下列各項的溫度上升限度各應為何?
⑴ 在交流定子繞組或直流磁場繞組接至整流子之電樞繞組處。
⑵ 低電阻磁場繞組或補償繞組。
⑶ 單層磁場繞組。
⑷ 透平帶動之旋轉磁場繞組。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考《船舶檢查規則》發電機及電動機的溫升限制表:依繞組或部位、絕緣等級及測量方法,查出容許的溫度上升值。題目指定 A 級絕緣,故讀取表中 A 級欄;T 為溫度計測量法,R 為電阻測量法,D 為內藏式測溫器測量法。題目所稱埋入溫度計測量法,即表列的 D 法。
下列數值均為相對於周圍溫度的溫升限度,單位為 °C,不是繞組的絕對溫度。
解題方法
先將四個敘述對應至溫升表中的部位,再查 A 級絕緣的 T、R 或 D 欄。第(1)項還須辨認電機外罩型式;題目未指定外罩,因此應分敞露及半封閉型、全封閉型列出。第(4)項的表列對象是高速渦輪同步發電機之旋轉磁場繞組,且部分測量法沒有適用數值。
各項溫升限度
| 項次 | 電機部位及條件 | A 級絕緣溫升限度 |
|---|---|---|
| ⑴ | 交流定子繞組,或直流多層磁場繞組接至整流子之電樞繞組;敞露及半封閉型 | T:45°C;R 或 D:55°C |
| ⑴ | 同上;全封閉型 | T:50°C;R 或 D:55°C |
| ⑵ | 低電阻磁場繞組或補償繞組,各種外罩型式 | T:55°C;R 或 D:55°C |
第 三 題25 分
依據船舶檢查規則第 35 條之規定,電氣裝備之特別檢查應依循之要求為何?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考《船舶檢查規則》第 35 條,要求考生列述現成船電氣裝備施行特別檢查時的檢查項目與試驗方法。作答重點是依條文逐項說明檢查對象、試驗條件及量測方式。
以下以命題當年(民國 110 年)法規為準;當年適用條文列有九款要求。
解題方法
本題為法規列舉題,依第 35 條逐款作答即可。可按「配電與電纜、絕緣與發電機試驗、控制與推進設備、航行燈與應急照明」整理,避免遺漏條文中的條件。
條文要求
依《船舶檢查規則》第 35 條,電氣裝備之特別檢查應依下列規定辦理:
-
配電板及應急配電板:所有配電板及應急配電板上的裝置均應檢查;檢查人員認為必要時,並應檢試過荷電流保護設施及熔斷器。
-
電纜:應檢查電纜。
-
絕緣電阻測計:下列設備及線路應以直流電壓 500 V 之高阻計測量絕緣電阻:主配電板、應急配電板、發電機、激磁機、電力推進船舶之推進馬達,以及所有電力裝置及其線路。
-
發電機與開關設備:所有發電機均應在負載情況下,單獨或並聯進行運轉試驗;開關與斷電器亦應試驗。
-
遙控電路:所有燃油輸送泵,以及鍋爐間與機艙通風機的遙控電路,均應試驗。
第 四 題25 分
一般大型商船上,在控制室或是專用的配電盤間會配置哪些配電盤?請敘明這些配電盤的功能為何?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查大型商船船內配電系統的配置,以及各類配電盤在正常供電、緊急供電與末端用電中的分工。作答時,應沿著電力由「發電機或電源」送往「各類負載」的方向,說明配電盤的功能。
主配電盤直接接受主電源供電,再分配電力給船上設備;緊急配電盤則在主電力系統失效時,由緊急電源供電,支援必要的緊急負載。其餘配電盤依電壓、負載種類與設備位置分級設置。
本題涉及船舶設備配置時,以命題當年(民國 110 年)法規為準。
解題方法
先區分配電盤的三個層次:
- 電源控制與主配電:主配電盤、緊急配電盤。
- 區域或用途分配:分配電盤、照明配電盤、動力配電盤。
- 特定設備控制或電源轉接:馬達控制盤、充放電盤、岸電盤等。
題目問「一般大型商船」常見配置,宜列出主要配電盤並簡述功能;實際船舶仍會依船型、電力系統與設備配置調整。
常見配電盤及功能
| 配電盤 | 主要功能 |
|---|---|
| 主配電盤(Main switchboard) | 直接由主發電機等主電源供電,是船舶正常供電的主要控制與分配中心。盤上通常設有發電機斷路器、母線、計量儀表、保護與監視裝置,可執行發電機投入與切離、同步並聯、負載分配及各饋線的控制與保護,再將電力送往各負載或下級配電盤。 |
| 緊急配電盤(Emergency switchboard) | 平時由主配電系統供電;主電源失效時,改由緊急發電機或其他緊急電源供電,並將電力分配給規定的緊急負載,例如應急照明、通信與警報設備、航行安全設備及必要的消防設備。其設置目的在於主電力系統故障時,仍維持船舶安全所需的電力。 |
| 分配電盤(Distribution board) | 接收主配電盤或緊急配電盤的電力,再分送至特定區域或下游負載。盤內通常設有分路開關及過電流保護裝置,便於分區供電、故障隔離與維修。 |
| 照明配電盤(Lighting distribution board) | 將電力分配至一般照明、工作照明或特定區域照明迴路。照明負載常經變壓器降壓後供電;緊急照明則由緊急供電系統支援,與一般照明供電功能區分。 |