113 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

核心觀念

本題考查船用配電盤所用保險絲的構造安全要求。保險絲依 IEC 269 或等效標準製造；其構造須能安全承受熔斷時的高溫、熔融金屬及氣體噴出，也須避免更換時危及人員，並清楚標示額定與保護特性。

解題方法

以命題當年（民國 113 年）相關規範為準，先區分「構造規定」與「性能規定」：題目只問構造，作答時應聚焦於封閉防護、易於安全更換，以及必要標示三項；額定電流通電時的溫升、熔斷及啟斷能力等屬性能要求，不是本題所問的構造事項。

保險絲構造規定

核心觀念

本題考查船舶發生火災事故時，為支援船上人員有秩序地撤離與棄船，哪些系統須在受火災影響的區域失效後，仍能於其他區域維持運作。命題依據為《海上人命安全國際公約》（SOLAS）第 II-2 章第 22 條第 3.1 款；以下以命題當年（民國 113 年）法規為準。

此條所列系統，應以妥善配置與隔離方式維持功能。規定的情境是「一個主垂直區因火災而無法使用」，不是要求火災區內所有設備均須繼續運作。

解題方法

先抓住題幹的關鍵：「火災發生時仍需保持可運作」。依 SOLAS II-2/22.3.1，逐項整理須維持運作的六類系統，並說明各自用途。作答時也應補上運作範圍與時間條件，避免只列名稱而未交代規定情境。

應維持運作的系統

1. 消防主管系統（fire main）：供應消防用水，使未受事故直接影響的區域仍能進行滅火。

2. 內部通信系統：供消防、損害管制、乘客與船員通知，以及撤離指揮使用。

3. 對外通信設備：維持船舶與外界通信，以便發出求救訊號並聯繫救援單位。

核心觀念

本題考查船舶高壓配電系統的設計要點。高壓系統通常指額定電壓超過 $1\,\text{kV}$ 的系統；設計時須同時考量供電可靠度、故障隔離、人員安全及設備維護。

命題年度可參照 IEC 60092-503《船舶電氣裝置—1 kV 至 36 kV 交流供電系統之特殊要求》。本題屬配電系統設計的申論題，重點是列出系統架構、接地、保護及操作安全等安排。以命題當年（民國 113 年）規範為準。

解題方法

可由「電力如何分配、故障如何切除、人員如何安全操作」三個問題切入，分別說明配電網路結構、接地與故障保護，以及開關設備的安全聯鎖。作答時宜列出項目並補充功能，避免只寫設備名稱。

配電系統設計應考慮的結構與系統

1. 配電網路結構與匯流排配置 應依船舶容量、負載特性及供電可靠度，規劃放射式、環狀或分段匯流排等架構。重要負載宜考慮分段供電及適當的備援，使單一故障不致造成全船停電。

2. 系統接地方式 應明確規劃高壓系統中性點及配電網路的接地方式，例如不接地、高電阻接地或其他適用方式，並使接地方式與故障偵測及保護設計相互配合。船體不得任意作為高壓配電系統的回路導體。

核心觀念

並激式直流電動機的激磁磁通近似固定時，反電動勢 $E_b$ 與轉速 $n$ 成正比：

電樞端電壓方程式為：

其中 $V$ 為端電壓、$I_a$ 為電樞電流、$R_a$ 為電樞電阻。並激式電動機的線路電流包含電樞電流與激磁電流，因此輸入功率須使用線路電流計算：

輸出功率與效率的關係為 $P_{\mathrm{out}}=\eta P_{\mathrm{in}}$。

解題方法

額定狀態的電樞電流為 $10\text{ A}$，故額定反電動勢為：

題目給出的第二狀態輸出功率為 $4$ 馬力，取 $1$ 馬力 $=746\text{ W}$，其輸出功率為：

由效率 $\eta=0.9325$，第二狀態輸入功率為：

因此線路電流為：