低壓主配電盤（LV switchgear / MDB）— 額定電流體系¶

電流從 dc-02 的變壓器二次側出來，第一個落腳處就是這面盤。它同時是三件事：全站最大的一顆單點故障、幾乎所有電力遙測資料的產地，以及你的資料模型第一次會被「額定電流到底是哪一個額定電流」問倒的地方——IEC 61439 在同一個迴路上定義了四種電流，數值全都不一樣。

本卡只談容量與額定語意；短路耐受（Icw / Ipk）、保護協調、ZSI 與 arc flash 見 dc-07b。

flowchart LR
  TR1[變壓器 A 2000kVA] --> M1[主斷路器 M1]
  TR2[變壓器 B 2000kVA] --> M2[主斷路器 M2]
  M1 --> BA[匯流排 A 3200A]
  M2 --> BB[匯流排 B 3200A]
  BA <-->|Tie 常開・機械互鎖| BB
  BA --> F1[饋出：UPS-A・冰水主機]

六格¶

拓撲位置：上游是 dc-02 的變壓器二次側與 dc-04 的 ATS；下游是 dc-08 UPS、冰水主機等機械負載。它是電力鏈上第一個「一對多」的節點——上游都是一條線，從這裡開始分岔。

容量單位：安培（A），不是 kW；而且不是一個數字是四個：In > Inc > Ing，加上盤體整體的 InA。詳見下節。

冗餘表達：N = 單端進線單匯流排。N+1 幾乎不存在（匯流排沒辦法半條）。實務上跳到 main-tie-main（雙端） 取得同時可維護性，或 2N 兩面完全獨立的盤。Tie 是陷阱：它讓兩條匯流排在電氣上可以合而為一，故障域也就跟著合併。

遙測介面：斷路器智慧跳脫單元（Micrologic / Power Xpert 等）走 Modbus TCP 上 EPMS。關鍵點位：breaker_position（open/closed/tripped，與 connected/test/withdrawn 正交，見 dc-03b）、I_a/b/c/n、V_ll/ln、kW、PF（這面盤是全站計費與 PUE 分母的量測點），以及匯流排接點的 IR 熱像——接點鬆動是慢性故障，且直接侵蝕本卡談的所有額定值。

故障域：單端配置下這面盤掉了 = 下游全掉，發電機再 2N 也救不了（電根本進不到負載）。Tie 閉合時兩條匯流排是同一個故障域。

維護特性：抽出式（draw-out）斷路器可在不拆負載電纜下抽出檢修，這是 UL 1558 switchgear 相對 UL 891 switchboard 最大的價值。熱像掃描、鎖固扭力複查、跳脫單元校驗多數需要該迴路停電——同時可維護性取決於下游是不是雙電源。

關鍵數字與計算¶

演算 1：380V 是台灣的成本詛咒¶

二次側滿載電流 I = S / (√3 × V)。同一顆 2000 kVA 變壓器：

系統電壓	計算	滿載電流	常見匯流排選型
380 V（台灣三相四線 220/380V）	`2,000,000 / (1.732 × 380)`	3,038 A	3200 A 或 4000 A
480 V（美規三相四線 277/480V）	`2,000,000 / (1.732 × 480)`	2,406 A	2500 A

同樣的 kW，台灣要多流 26.3% 的電流。 銅損正比於電流平方，所以台灣的低壓盤在同容量下更大、更貴、發熱更多，也更容易撞到匯流排級距天花板。任何從美國白皮書抄來的「一面盤帶多少 kW」都不能直接用。 依《電業供電電壓及頻率標準》，台灣低壓三相四線是 220/380V。

演算 2：IEC 61439 的四種電流——這才是這張卡的核心¶

BEAMA 指南（依 BS EN IEC 61439-2 Ed.3）給的層級是 In ≥ Inc ≥ Ing：

In：元件在自由空間的額定（依 IEC 60947-2）。不是盤的額定。
Inc：該迴路是該區段中唯一帶載迴路時的額定。裝進盤裡就已經比 In 小。
Ing：該迴路與同區段至少一個其他迴路同時連續帶載時的額定。
RDF = Ing / Inc，由實測推得，不是查表得來。InA 則是整面盤能分配的總電流。

驗證式：Σ(Inc × RDF) ≤ InA，以及對每個迴路 Ing = Inc × RDF ≥ Ib（Ib 是設計電流）。

情境：3200 A 盤，某區段 8 迴路各配 400 A MCCB，廠商宣告 Inc = 355 A、RDF = 0.8。

Ing = 355 × 0.8 = 284 A
Σ(Inc × RDF) = 8 × 284 = 2,272 A ≤ 3,200 A ✅ 盤體過關
但每台 UPS 實際連續拉 300 A → Ib 300 > Ing 284 ❌ 迴路不過關

300 A 掛在 400 A 斷路器上，永遠不會跳。溫度限值卻已經違反了。 這是低壓盤最陰險的失效模式：沒有告警，只有絕緣加速老化。合規只有兩條路——換 RDF = 1.0 的盤（Ing = 355 ≥ 300 ✅），或要求該位置更高的 Inc。

演算 3：ALF 陷阱——資料中心是這張表的反例¶

若設計方沒有指定 Ib，IEC 61439-2 允許（不強制）廠商套用假定負載係數 ALF（BEAMA Table 1）：

負載型態	ALF
配電 2–3 迴路	0.9
配電 4–5 迴路	0.8
配電 6–9 迴路	0.7
配電 10 迴路以上	0.6

沿用演算 2：廠商假定每路 400 × 0.7 = 280 A，全區段 2,240 A，據此做溫升驗證。而真實 IT 負載是 8 × 300 = 2,400 A，超出驗證前提 7.1%，且是 24×7 連續。

這張表對資料中心幾乎全錯。 它的前提是「不是所有迴路同時滿載」，而 IT 負載的定義就是同時且連續。所以規格書必須明寫 RDF = 1.0 或逐路給出 Ib——沉默接受 ALF 預設值等於默許一面被低估 30% 的盤。

來源分歧（重要）：BEAMA 明確指出 RDF 與 ALF 是不同參數——RDF 是實測的群組熱降額係數，ALF 只是缺乏負載資訊時推估 Ib 的假設值。但大量二手技術文章（含多個 switchgear 廠商部落格）把這張 0.9/0.8/0.7/0.6 直接稱作「RDF 表」。採購規格書寫錯字會拿到不同的東西，兩邊講法都要認得。

演算 4：兩套降額規則會疊加，綁死你的是比較小的那個¶

美規與台灣屋內線路裝置規則承襲 NEC 的連續負載 80% 規則（210.20(A)、215.3：OCPD ≥ 100% 非連續 + 125% 連續）。同一個 400 A 迴路：

限制來源	上限	依據
80% 額定 MCCB（UL 489）	`400 × 0.8` = 320 A	元件標準
100% 額定電力斷路器（UL 1066）	400 A	元件標準
IEC 61439 群組額定 `Ing`	284 A	盤體熱驗證

綁死的是 284 A，不是 320 A。 換成 100% 額定的電力斷路器（switchgear 的作法）會把元件限制解開到 400 A，但盤體限制紋風不動。「我換了 100% 額定斷路器所以可以拉滿」是錯的——除非同時拿到 RDF = 1.0 的溫升驗證。

地區差異：台灣有兩套並行的盤體標準¶

標準體系分歧：台灣 1995 年制定 CNS 13542「低電壓金屬閉鎖型配電箱」；2015 年為與國際接軌，依 IEC 61439-1 制定 CNS 15783-1。標檢局明確表示兩套標準並行有其必要，並指出國內具 CNS 13542 測試能力的實驗室有 48 家，具 IEC 61439-1 能力的僅 9 家。
實務後果：本地製造的低壓盤很可能從沒做過 IEC 61439 溫升驗證，InA / Inc / Ing / RDF 這組宣告值可能根本不存在。你的模型準備好了欄位，現場給不出數字。
美規對照：UL 1558（switchgear，電力斷路器、抽出式、有隔艙，最大 6000 A）vs UL 891（switchboard，模殼斷路器、多為固定式、密度高，最大 5000 A）。短路耐受差異見 dc-07b。
環境溫度：IEC 61439-1 基準 35°C，超過需再降額；台灣機電空間夏季常態超過這數字。

常見誤解¶

以為斷路器沒跳就代表沒過載，但實際上盤體的熱限值比跳脫曲線嚴格得多。 演算 2 的 300 A 掛在 400 A 斷路器上永遠不會跳，卻已經違反 Ing = 284 A。斷路器保護的是電纜與下游設備，不是這面盤自己的溫升。 沒有任何遙測點會告訴你——除非你把 Ing 存進資料庫並拿實測電流去比。

以為 main-tie-main 就等於 2N，但實際上它是「同時可維護」，不是「容錯」。 Tie 的意義是讓其中一端可以停下來維護，代價是兩條匯流排具備被連通的能力。真正的 2N 是兩套獨立的盤、獨立房間或防火分隔、不共用控制電源與自動化。這跟 dc-05 的 N+1 是同一個陷阱換外衣：冗餘要看「移走一個之後」。

以為額定電流是設備的屬性，但實際上它是「設備 + 位置 + 鄰居 + 環境溫度」的函數。 同一顆 400 A 斷路器裝在盤底通風處與盤頂靠變壓器處的 Inc 不一樣。這是 dc-02 銘牌 vs 降額、dc-05 ESP vs COP、dc-06 槽容 vs 可用量之後，同一模式第四次出現，該抽成共用約定了。

對資料模型的意涵¶

Circuit 需要四個電流欄位，不是一個。 in_a（元件）/ inc_a（迴路獨載）/ ing_a（群組）/ 以及所屬 Section 的 rdf，加 CHECK in_a >= inc_a >= ing_a。任何叫 rated_current 的單一欄位都會在某次容量檢討時害到人——它到底是哪一個？
Assembly → Section → Circuit 三層不能扁平化。 RDF 與相互加熱是區段層級的性質；少了 Section 這層，Σ(Inc × RDF) ≤ InA 根本寫不出來，而它是這面盤唯一的容量真相。
max_continuous_current 必須是推導值，並保留「誰綁死的」。 三個來源取 min：元件額定（80% 或 100%）、群組額定 Ing、環境溫度降額。回傳該像 (284.0, "assembly_ing") 而非裸浮點數——「怎麼放寬」取決於誰綁死的。這是電力鏈第一次出現「上限有多個競爭來源」，dc-11 PDU 與 dc-14 rack PDU 會重複這個形狀。
要有 verified_to 欄位並容忍 NULL。 台灣兩套標準並行，代表驗證標準決定了 inc_a / ing_a / rdf 是否存在。模型要能誠實表達「這面盤沒有這個數字」，而不是塞 0、塞 in_a、或塞一個型錄猜來的值。未驗證的容量檢查必須回傳 UNKNOWN。

該問 facility 的問題¶

低壓盤的驗證標準是 CNS 13542 還是 CNS 15783-1（IEC 61439）？如果是前者，Inc / Ing / RDF 從哪裡拿？ 請給溫升測試報告編號。
規格書裡有沒有寫 RDF？寫多少？當初有沒有逐路提供 Ib，還是讓廠商套用假定負載係數？
各饋出斷路器是 80% 還是 100% 額定？機電空間夏季實測溫度多少，有沒有做過 35°C 以上的降額？

動手練習（30–40 分鐘）¶

接續 dc-06 的燃油鏈往下游走。重點是「同一個物理量有四個合法數值」，要擋住：(a) 沒有單一 rated_current；(b) 上限是多來源取 min 且說得出誰綁的；(c) 未驗證不等於通過。

from dataclasses import dataclass, field
from enum import Enum

BreakerType = Enum("BreakerType", "MCCB ICCB LVPCB")   # 80% / 80% / 100%
Verified    = Enum("Verified", "CNS13542 CNS15783 UL891 UL1558 NONE")

@dataclass
class Circuit:
    id: str
    in_a: float                      # 元件自由空間額定
    inc_a: float | None              # 迴路獨載額定（無 61439 驗證時為 None）
    breaker: BreakerType
    ib_a: float                      # 設計電流（連續）
    # TODO __post_init__: inc_a 非 None 時需 in_a >= inc_a，否則 ValueError
    # TODO device_limit_a():  LVPCB -> in_a * 1.0；其餘 -> in_a * 0.8

@dataclass
class Section:
    id: str
    rdf: float | None                # 實測值；None = 未驗證
    circuits: list[Circuit] = field(default_factory=list)
    ambient_c: float = 35.0
    # TODO ing_a(c): c.inc_a * rdf（任一為 None -> None）
    # TODO ambient_derate(): <=35°C 為 1.0；每超過 5°C 乘 0.95（簡化）
    # TODO max_continuous(c) -> tuple[float, str]:
    #   {"device": device_limit_a() * ambient_derate(), "assembly_ing": ing_a(c)}
    #   None 的候選不放進來；回傳 min 值與它的來源鍵
    # TODO violations(): 所有 ib_a > max_continuous 的迴路

@dataclass
class Assembly:
    id: str
    ina_a: float
    verified_to: Verified
    sections: list[Section] = field(default_factory=list)
    # TODO verify_ina() -> tuple[bool | str, str]:
    #   Σ over sections of Σ(inc_a * rdf) <= ina_a
    #   任一區段 rdf is None -> ("UNKNOWN", 原因)，不准當成通過

驗收標準（3200 A 盤／8 路 400 A／inc_a=355／ib_a=300）

呼叫	期望
`rdf=0.8` 的 `ing_a(c)` / `max_continuous(c)`	284.0 / (284.0, "assembly_ing") ← 不是 320
同上但 `breaker=LVPCB`	(284.0, "assembly_ing") ← 換 100% 額定也沒放寬
改成 `rdf=1.0`（MCCB）	(320.0, "device") ← 綁死的來源換人了
`rdf=1.0` + `LVPCB`	(355.0, "device")（400 vs Inc 355 取 min）
`violations()`：`rdf=0.8` / `rdf=1.0`	[c]（300 > 284）/ []
`verify_ina()`：8×284=2272 vs 3200	(True, ...)
`rdf=None` 的 `verify_ina()`	("UNKNOWN", ...) ← 不是 True
`ambient_c=45` + `rdf=1.0` + MCCB	(288.8, "device") ← 溫度反超成為瓶頸
`Circuit(in_a=400, inc_a=450, ...)`	raise ValueError

加分題：寫 alf_shortfall()，對演算 3 的 7.1% 對答案。真正的產出是一行採購規格文字：「本盤所有饋出迴路須以 RDF = 1.0 驗證，或依附表逐路 Ib 進行溫升驗證」——它是唯一能在事前擋住問題的介入點，事後任何遙測都看不見。

自我檢核¶

Q1. 一個 400 A 斷路器上掛 300 A 的 24×7 連續負載，斷路器從來沒跳過。這樣合規嗎？

答案

不一定，而且很可能不合規。至少要過三關：(a) 元件——80% 額定 MCCB 上限 320 A，過關。(b) 群組額定 Ing = Inc × RDF——若 Inc = 355、RDF = 0.8，上限只有 284 A，300 A 已經違反。(c) 環境溫度——IEC 61439-1 基準 35°C，超過要再降額。綁死的是最小的那個，而斷路器對這件事完全沉默：它保護的是電纜與下游設備，不是盤體自己的溫升。這種過載沒有任何遙測點會叫，只會表現為絕緣加速老化。

Q2. 規格書上寫「本盤 RDF = 0.7」跟「本案採用假定負載係數 0.7」有什麼差別？為什麼對資料中心特別致命？

答案

BEAMA 明確指出兩者是不同參數。RDF 是實測的群組熱降額係數（RDF = Ing / Inc），描述盤能承受什麼；ALF（假定負載係數）是設計方沒給 Ib 時廠商用來推估負載的假設值，描述負載大概長什麼樣。ALF 表的前提是「不會所有迴路同時滿載」——而 IT 負載的定義就是同時且連續，所以這張表對資料中心是結構性錯誤。放任廠商套用 ALF = 0.7 而實際負載是 In 的 75%，等於拿到一面按照少 7% 熱量驗證過的盤，且沒有任何跳脫保護會提醒你。

Q3. 這張卡會讓你的資料模型長出哪些欄位與約束？至少三個，其中一個要是「不能存成欄位」的。

答案

（a）Circuit 四個電流欄位 in_a / inc_a / ing_a 與 Section.rdf，加 CHECK in_a >= inc_a >= ing_a——不准有叫 rated_current 的單一欄位；（b）Assembly → Section → Circuit 三層結構，因為 RDF 是區段層級性質，扁平化就寫不出 Σ(Inc × RDF) ≤ InA；（c）verified_to 允許 NULL，且未驗證的容量檢查必須回傳 UNKNOWN 而非 True。 不能存成欄位的是 max_continuous_current。 它是元件額定、群組額定 Ing、環境溫度降額三者取 min 的推導值，且必須連同「綁死它的來源鍵」一起回傳——只知道 284 A 沒有用，要知道是 assembly_ing 綁的還是 device 綁的，才知道下一步該去談 RDF 還是該換斷路器。