參考資料之來源及日期:
Grounding and Bonding Performance: NEC Requirements
How can you ensure your facility’s grounding and bonding system performs as needed?
Aug. 18, 2025
網頁:https://www.ecmweb.com/national-electrical-code/code-basics/article/55306162/grounding-and-bonding-performance-nec-requirements
參考資料之作者:Mike Holt
有鑑於國內曾因接地不確實或接地方式錯誤,致發生多起感電事故,爰撰寫本文以強調電氣系統中接地及搭接之重要性。本文參考自EC&M雜誌刊登之「Grounding and Bonding Performance: NEC Requirements」,作者Mike Holt為從業超過50年的專業電氣工程師,對於美國電工法規NEC更是相當熟稔。
參考資料作者Mike表示,接地及搭接雖然相互關聯且共同構成保護系統,但兩者功能截然不同。接地係指與大地的連接,對於諸如雷擊的高暫態電壓,是一個極好的「吸收器」;搭接係指在金屬物體之間建立一條低阻抗路徑,以在不同金屬部件中建立等電位。
接地之目的在於限制間接雷擊在系統繞組及導體上產生的感應電壓,故系統接地可延緩電動機、變壓器及其他負載的絕緣劣化。此外,為避免感應電壓之產生,本文作者亦提及接地電極導線長度應儘量縮短,並避免不必要的彎曲和環路。
電氣系統中的金屬部件必須接地,包含可能帶電的金屬導管槽、電纜架或用電設備金屬外殼等金屬部件,皆須保持「電氣連續性」,且透過設備接地導線(Equipment Grounding Conductor, EGC)引接至電氣系統上游之箱體內施行接地。若設備接地導線未接地,間接雷擊將使金屬部件上產生數百萬伏特感應電壓,可能因側邊雷擊(side flash)引發火災或感電事故。
「有效接地故障電流路徑」係指刻意建構的低阻抗導電路徑,用於將故障電流從接地故障點傳導至電源,以觸發過電流保護裝置動作,並快速消除金屬配件上的危險電壓。上述低阻抗導電路徑必須為金屬,而不得為大地,構建該金屬導電路徑即稱之為「搭接」。
參考資料作者Mike提及,若將大地視為接地故障電流路徑,因為故障回路阻抗過高,以至於故障電流不足以觸發過電流保護裝置動作,用電設備的金屬部件將持續帶電,故NEC明確規範「不得將大地視為有效接地故障電流路徑」。
過電流保護裝置跳脫時間取決於故障電流大小,故障電流值愈高,其動作時間愈短,此一特性稱之為「反時限」。例如,某過電流保護裝置安培額定為20 A,在過載電流為40 A時,需要 25 到 150 秒才能跳脫;而同一設備在過載電流為 100 A時,僅需要 5 到 20 秒即跳脫。因此確保金屬部件的電氣連續性,以及故障電流路徑的低阻抗極為重要。
我國「用戶用電設備裝置規則」對於接地及搭接亦有所規範,例如第123、295條提及「電氣連續性」,第90條提及「不得將大地視為有效接地故障電流路徑」等等。本文接地及搭接之概念可供我國電力工程從業人員參考,也呼籲從業人員在從事電氣系統設計及施工時,務須遵循 「用戶用電設備裝置規則」相關規定。
經濟部能源署114年度「電力工程技術規範及高壓用電設備管理計畫(2/3)」
台灣綜合研究院電力工程研究團隊 編輯
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