斷路器尺寸計算器 – 線徑與斷路器
根據電壓、功率、功率因數與配線條件，為任何電氣負載計算正確的斷路器規格與線徑。
輸入電氣負載參數，即可依照 NEC 指引確定所需的斷路器電流與建議線徑。
斷路器尺寸計算器 – 線徑與斷路器
根據電壓、功率、功率因數與配線條件，為任何電氣負載計算正確的斷路器規格與線徑。
關於斷路器尺寸計算器
斷路器是一種安全裝置，當電流超過安全水平時會自動切斷電路，保護配線與設備免於過熱與火災。選擇正確的斷路器規格是電氣系統設計中最基本的工作之一，無論你是在為住宅廚房配線、為商業馬達迴路選型，或是規劃工業配電盤。
計算首先從負載電流開始，也就是連接設備實際消耗的電流。對於單相電路，負載電流 I 等於功率 P 除以電壓 V 與功率因數 PF 的乘積：I = P / (V × PF)。對於三相電路，公式會把三條導線納入計算：I = P / (√3 × V × PF)。功率因數是介於 0 到 1 之間的無因次值，代表負載將電功率轉換為有用功的效率。加熱器等純電阻負載的 PF 約為 1.0，而馬達與電子設備通常落在 0.7 到 0.95 之間。
一旦知道負載電流，美國國家電氣規範（NEC）要求連續負載——也就是預期運轉 3 小時或更久的負載——所用斷路器的額定值不得低於負載電流的 125%。這種降額考量了長時間運轉時導線與斷路器觸點的熱應力。非連續負載則以負載電流的 100% 進行保護。當你選擇連續負載類型時，此計算器會自動套用 125% 乘數。
環境溫度也會影響導線的載流能力。NEC 會根據絕緣等級提供修正係數（標準 THHN 線通常為 75°C）。當環境溫度高於 30°C 的標準參考值時，導線必須降額，以避免超過絕緣層的熱極限。此計算器會依據你指定的環境溫度套用適當的 NEC 310.15 修正係數。
在套用連續負載與溫度因素後得到的設計電流，會決定最小斷路器規格。標準斷路器額定值遵循固定系列：15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、125、150、175、200、225、250、300、350 與 400 安培。計算器會選擇不小於設計電流的最小標準規格。
線徑選擇直接取決於所選斷路器額定值。依 NEC 規定，75°C 下導線的載流量必須等於或大於斷路器額定值。此計算器會回傳所需的最小 American Wire Gauge（AWG）或 kcmil 規格。常見配對包括 15 A 斷路器配 14 AWG，20 A 配 12 AWG，30 A 配 10 AWG，40–50 A 配 8 AWG，60 A 配 6 AWG，85 A 配 4 AWG，以及 115 A 配 2 AWG。最終設計務必由持證電工並結合當地法規要求確認，因為管內填充、距離與特定安裝條件可能需要額外降額。
斷路器尺寸範例
實際情境中的斷路器選型範例，展示負載類型、功率因數與溫度對所需斷路器與線徑的影響。
| 輸入 | 結果 | 說明 |
|---|---|---|
| 120 V, 1800 W, PF 0.95, 非連續, 25 °C, 單相 | 20 A 斷路器，12 AWG 線 | 典型廚房迴路。負載電流 = 1800/(120×0.95) ≈ 15.8 A；非連續設計電流 = 15.8 A → 20 A 標準斷路器，12 AWG 導線。 |
| 480 V, 15000 W, PF 0.85, 連續, 35 °C, 三相 | 30 A 斷路器，10 AWG 線 | 三相馬達。I = 15000/(√3×480×0.85) ≈ 21.2 A；連續設計電流 = 21.2×1.25 ≈ 26.5 A → 30 A 標準斷路器，10 AWG。 |
| 240 V, 3000 W, PF 1.0, 連續, 30 °C, 單相 | 20 A 斷路器，12 AWG 線 | 電阻式加熱器。I = 3000/(240×1.0) = 12.5 A；連續設計電流 = 12.5×1.25 = 15.6 A → 20 A 標準斷路器，12 AWG 導線。 |
| 120 V, 2400 W, PF 0.9, 連續, 40 °C, 單相 | 30 A 斷路器，10 AWG 線 | 高負載連續迴路。負載電流 ≈ 22.2 A；設計電流 = 22.2×1.25 = 27.8 A → 30 A 標準斷路器，10 AWG。溫度係數（0.82）僅供導線降額參考。 |
如何使用斷路器尺寸計算器
- 輸入電路電壓（V）。住宅單相電路常見為 120 V 或 240 V，商業三相系統常見為 208 V 或 480 V。
- 輸入總連接負載功率（W）。如果同一電路上有多個電器，請將它們的額定瓦數相加。
- 輸入負載的功率因數（0.01–1.0）。純電阻負載如加熱器可用 1.0；馬達與電子設備通常用 0.85–0.95。
- 選擇負載類型（連續或非連續）、環境溫度與相別配置，然後按下計算。
- 從結果中讀取所需的斷路器規格與建議線徑。安裝前請務必由持證電工複核。
常見問題
什麼是連續負載，為什麼需要更大的斷路器？
連續負載是指以最大電流運轉 3 小時或更久的負載。NEC 要求斷路器額定值至少為連續負載電流的 125%，因為持續電流比間歇電流在斷路器觸點與導線中產生更多熱量。這個額外餘裕可避免誤跳脫並降低火災風險。
為什麼環境溫度會影響斷路器規格？
導線透過對流散熱。當環境溫度較高時，導線無法有效散熱，因此其安全載流量會下降。NEC 為高於 30°C 的溫度提供修正係數。如果不考慮高環境溫度，即使斷路器從不跳脫，電線也可能過熱。
什麼是功率因數，它如何影響斷路器選型？
功率因數是真功率（瓦特）與視在功率（伏安）之比。功率因數越低，電路拉取的電流就越大，超過僅按實際功率推算的數值。由於斷路器與電線回應的是電流而不是瓦特，因此功率因數為 0.7 的負載會比相同瓦數、PF = 1.0 的負載多約 43% 的電流，需要更大的斷路器。
我可以使用小於設計電流下一級標準值的斷路器嗎？
不行。斷路器額定值必須等於或高於設計電流，才能避免在正常負載下誤跳脫。務必向上取整到下一個標準斷路器規格。安裝過小的斷路器屬於違規並有火災風險。若使用過大的斷路器而導線沒有相應加大，同樣危險。
三相電會如何改變計算？
在平衡的三相系統中，功率分布在三條導線上，因此每條導線承載的電流比等效單相電路更小。公式 I = P / (√3 × V × PF) 會用 √3（約 1.732）乘以線電壓來除以功率。與相同總功率的單相系統相比，這通常會得到更小的斷路器與更細的電線。
這個計算器是否考慮管內填充與電壓降？
沒有。此計算器套用的是基本 NEC 310.15 溫度修正與連續負載降額。長距離電纜可能需要更大線徑以將電壓降限制在 3–5%，而同一管內束扎多條導線則需要額外降額。最終線徑與斷路器選擇務必參考完整 NEC 表格或持證電工。