新竹科學園區
161kV 特高壓用戶廠內自備主變壓器故障,引起鄰近電網電壓擾動,電壓驟降持續約 0.1 秒。台電供電未中斷,但部分用戶設備因壓降啟動保護而跳脫,恢復時間視各廠內部作業程序而定。
來源:台電新聞稿(經濟部網站),2022/3/2瞬間壓降保護器(VSP,Voltage Sag Protector),又稱電壓驟降補償器,是一種以超級電容儲能的電力保護設備。平時電流走旁路、幾乎不耗電;偵測到電壓驟降時,在 1 毫秒內改由電容經逆變器供電,滿載最長補償 3 秒,讓 PLC、工業電腦、Robot 等控制元件不會因為「電閃一下」就 reset 停機。
ESG 定位:對應 E(環境)SDG 9產業創新與基礎建設SDG 12負責任的消費與生產DEYly 怎麼談 ESG →
依 IEEE 1159 的定義,電壓驟降是指電壓降到額定值的 10–90%、持續半個週期到 1 分鐘後又恢復;低於 10% 才算停電。台灣園區常見的壓降多半只有 0.1 秒左右,人只會看到燈閃一下,但機台裡的 PLC、控制電源、電磁開關已經掉電 reset。
台電的定義相同:供電電壓有效值突然下降至額定值的 90% 以下,持續 0.5 週波至 1 分鐘(台電常見問答〈什麼是電壓驟降?〉)。
| 比較項目 | 電壓驟降(Sag) | 停電(Interruption) |
|---|---|---|
| 電有沒有斷 | 沒有斷,持續供電 | 供電中斷 |
| 電壓 | 剩額定值的 10–90% | 低於 10% |
| 持續時間 | 半個週期到 1 分鐘,台灣園區常見約 0.1 秒 | 通常數秒以上,可能長達數小時 |
| 看得到的現象 | 燈閃一下、變暗 | 燈全暗、設備全停 |
| 受影響的設備 | 只有對電壓敏感的設備會跳脫或 reset | 所有設備停止運轉 |
| 對應的保護設備 | 壓降保護器、UPS | UPS、發電機 |
常見原因有雷擊與天候、鳥類碰觸、工程挖損、鄰近用戶設備故障、供電設備故障,以及廠內大型馬達啟動。除了最後一項,都來自廠外,工廠無法阻止它發生,只能讓設備撐過去,這也是壓降保護的意義。六種原因的說明與怎麼判斷,請見〈電壓驟降是什麼?原因與台灣事件整理〉;預防方法請見〈工廠電壓驟降怎麼預防〉。
161kV 特高壓用戶廠內自備主變壓器故障,引起鄰近電網電壓擾動,電壓驟降持續約 0.1 秒。台電供電未中斷,但部分用戶設備因壓降啟動保護而跳脫,恢復時間視各廠內部作業程序而定。
來源:台電新聞稿(經濟部網站),2022/3/2台電豐華變電所 161kV GIS 隔離開關故障,台南、高雄園區部分廠商電壓驟降。聯電證實部分晶圓報廢、部分機台需重新開機,並表示將加班趕工因應。
來源:中央社,2023/6/1依台電說明,南科 2020 年發生 13 次電壓驟降,2021 年至 4 月中再 3 次,肇因包括鳥類碰觸、廠商設備故障與工程挖損——多是廠外因素,工廠自己無法預防。
來源:工商時報,2021/4/16這是南科 2020 年一整年的電壓驟降次數,而且是台電自己的統計。同一時期,有南科廠商表示自家統計「一季 18 次」(自由時報,2021/4/15),雙方數字有落差。但不管採用哪一個,壓降都是每年一定會遇到的事,問題在於還有多少設備沒被保護到。
2025 年竹科除夕夜、高雄園區的壓降事件,請見〈台灣園區電壓驟降事件時間軸〉。
多數時候壞的不是大設備。泵浦、加熱器、馬達靠慣性撐得過 0.1 秒,真正讓機台停下來的是控制系統——一個小小的控制電源 reset,整台機台就停,接著是重新開機、檢查、重新 qualify。
SEMI F47 是半導體設備的電壓驟降耐受標準,要求主設備在電壓剩 50% 持續 0.2 秒、70% 持續 0.5 秒、80% 持續 1 秒內不可停機。但台灣實際發生的壓降常常更深、更亂:電壓掉到 50% 以下、三相不平衡、連續多次發生;而 Robot、通訊、控制電源這些周邊元件不一定被驗證過。VSP 補的就是 F47 管不到的這段缺口。
VSP 串接在廠務電與製程機台之間。正常時電流經 SCR 旁路直接通過,幾乎不耗電,同時替超級電容回充;壓降發生時,超級電容經逆變器輸出正弦波補上電壓;電網恢復後自動切回旁路並回充。
這是 DEYly 做選型評估時的第一個原則:一台 100 kVA 的機台,不等於需要 100 kVA 的 VSP。只把會因壓降 reset 的控制迴路接上 VSP,泵浦、加熱器、馬達維持原供電、靠慣性撐過,就能用最小容量擋下最常見的停機原因。
綠色=建議接 VSP 的壓降敏感負載;灰色=通常維持原供電。實際保護範圍需依機台配線做工程評估。
把 850 VA 壁掛式 VSP 直接掛在機櫃上,只接控制單元的電源,整台空壓機就不會因壓降停機。
同一次壓降,所有機台吃到的電壓掉幅都一樣;只有特定機型跳機,代表它裡面某個控制元件(例如控制電源或電磁接觸器)撐不住。這正是「只保護會 reset 的元件」的理由:找出那個機型的控制迴路,只在那裡加裝 VSP。
兩者分工、不互相取代。UPS 的任務是停電時持續供電數分鐘到數十分鐘;VSP 專門處理 3 秒內的瞬間壓降。Online UPS 擋壓降沒問題,問題在代價:雙轉換 24 小時運轉會持續耗電,電池還要定期更換。如果關鍵負載已全數掛在容量充足的 Online UPS 上,就不需要再加 VSP。想比較主動式電壓調節器、飛輪儲能等其他技術,請見〈電壓驟降保護設備怎麼選〉。
| 比較項目 | VSP 瞬間壓降保護器 | UPS 不斷電系統 | 對工廠的意義 |
|---|---|---|---|
| 主要用途 | 瞬間壓降(Sag) | 停電續航 | 兩者分工,不互相取代 |
| 保護範圍 | 只保護控制迴路,最小 0.85 kVA | 通常整機或整條迴路 | 100 kVA 機台可能只需幾 kVA |
| 平時電力損耗 | 走 SCR 旁路,損耗極低 | Online 雙轉換持續約 3–6% | 長期省電費,也是減碳數據 |
| 補償時間 | 滿載最長 3 秒 | 數分鐘到數十分鐘(依電池) | 擋壓降不必為續航付錢 |
| 切換時間 | 平均 0.7–1 ms | Online 雙轉換 0 ms;在線互動式約 2–4 ms;離線式約 4–10 ms | 在控制元件 reset 前補上電壓 |
| 儲能元件 | 超級電容,設計壽命約 10 年,8 年後建議檢查 | 鉛酸電池 3–5 年更換;鋰電池需防火管理 | 免換電池,少一個火災風險 |
| 設備尺寸(100 kVA) | 640 × 1000 × 1800 mm | 約 1740 × 1900 × 1400 mm | 節省廠房空間 |
| 超過 3 秒的停電 | 無法保護 | 可保護 | 需要停電保護,仍需 UPS 或發電機 |
未含空調移除損耗熱量所需的電力,實際更高。電價、排碳係數為預設參考值,請代入貴廠數據。
VSP 只解決一件事:3 秒內的瞬間壓降。以下幾種情況,裝 VSP 不划算或不適用,DEYly 評估時會直接告訴客戶。
VSP 滿載最長補償 3 秒,停電超過 3 秒就擋不住。需要停電續航,仍要 UPS 或發電機,兩者可以並存。
如果會 reset 的控制迴路都已接在容量充足的 Online UPS 上,壓降已經擋住了,不需要再加 VSP。
泵浦、加熱器、馬達靠慣性就撐得過,一起接進來只會放大容量與成本。應先分離負載,只保護控制迴路;RF Generator 需依製程另外評估。
VSP 限室內使用,環境溫度 0–40°C、濕度 20–90%。戶外、高溫機房要先改善安裝環境。
標準機種單相 110V/220V、最大 10 kVA;三相 220V/380V/440V、最大 200 kVA。超出範圍需要客製設計,交期與成本另計。
接線牽涉機台內部時,可能影響設備保固,須先與設備商共同確認接線方式,再決定是否導入。
一次壓降的成本不只電費帳單上看得到的:停機時間、製程中斷的 WIP 重工或報廢、重新 qualify、工程人力,還有交期與客戶信任。VSP 導入成本只要低於一次事故損失,第一次壓降就回本。
預設值皆為假設,只用來說明計算方式;請代入貴廠數據。DEYly 可協助把過去一年的跳機紀錄整理成正式的 ROI 報告。
單相機種 850 VA–10 kVA(110V/220V),適合單機控制迴路;三相機種 5–200 kVA(220V/380V/440V),適合多機台或整條產線,尺寸與外觀可客製。
選型只供初步參考。實際容量需依機台配線、啟動電流與接線方式做現場評估。
| 切換時間 | 平均 0.7–1 ms |
|---|---|
| 補償時間 | 額定負載下最長 3 秒(850 VA、1 kVA 為 2 秒);可依使用環境與負載調整 |
| 連續補償 | 在補償容量內可連續補償,放電後自動回充 |
| 儲能元件 | 超級電容,無電池;設計壽命約 10 年,8 年後建議檢查 |
| 可接受輸入電壓 | 額定電壓 ±10% |
| 輸出電壓精準度 | 相較於輸入電壓 ±5% |
| 輸出波形 | 正弦波,波形失真率 < 3% |
| 使用頻率 | 50/60 Hz(±2 Hz) |
| 過載保護 | 輸出超過額定電流 150% 時自動切斷輸出 |
| 防火保護 | 偵測到過溫、電容異常、過電流、過電壓時,連鎖控制自動切回旁路,機台繼續由市電供電 |
| 溫度監控 | 電容區、控制板區、功率元件區共 3 點溫度感測,螢幕即時顯示 |
| 事件紀錄 | 可儲存 10,000 筆事件紀錄、30 組壓降波形 |
| 通訊介面 | RS485、Ethernet(RJ45)、USB,可接入廠務中控系統 |
| 附加功能 | 電容剩餘效能量測、用電量與碳排紀錄、TPM 監控程式 |
| 使用環境 | 0–40°C、濕度 20–90%,限室內使用 |
| 冷卻方式 | 大型風扇設計,將熱量向外散出 |
| 容量 | 850 VA | 1 kVA | 2 kVA | 3 kVA | 5 kVA | 10 kVA |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 額定電流 110V(A) | 8.2 | 9.1 | 18.2 | 27.3 | 45.5 | 90.9 |
| 額定電流 220V(A) | 4.1 | 4.5 | 9.1 | 13.6 | 22.7 | 45.5 |
| 輸入/輸出斷路器 110V | 15A | 20A | 20A | 50A | 100A | 150A |
| 輸入/輸出斷路器 220V | 15A | 20A | 20A | 40A | 50A | 75A |
| 滿載補償 | 2 秒 | 2 秒 | 3 秒 | 3 秒 | 3 秒 | 3 秒 |
| 尺寸 W×D×H(mm) | 170×140×460 壁掛式 | 480×430×190 | 480×430×210 | 510×420×245 | 540×490×245 | 570×580×290 |
| 重量(kg) | 12 | 21 | 29 | 40 | 54 | 73 |
| 容量(kVA) | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 100 | 150 | 200 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 額定電流 220V(A) | 13.1 | 26.2 | 39.4 | 52.5 | 78.7 | 105 | 131.2 | 157.5 | 183.7 | 210 | 262.4 | 393.6 | 525 |
| 額定電流 380V(A) | 7.6 | 15.2 | 22.8 | 30.4 | 45.6 | 60.8 | 76 | 91.2 | 106.4 | 121.6 | 151.9 | 228 | 304 |
| 額定電流 440V(A) | 6.6 | 13.1 | 19.7 | 26.2 | 39.4 | 52.5 | 65.6 | 78.7 | 91.9 | 105 | 131.2 | 197 | 262.4 |
| 斷路器 220V | 30A | 40A | 75A | 75A | 100A | 150A | 200A | 250A | 300A | 300A | 400A | 600A | 800A |
| 斷路器 380/440V | 20A | 30A | 40A | 50A | 75A | 100A | 125A | 150A | 200A | 200A | 250A | 350A | 450A |
| 尺寸 W×D×H(mm) | 420×710 ×1000 | 440×760 ×1080 | 440×760 ×1120 | 460×810 ×1150 | 460×810 ×1200 | 490×850 ×1380 | 490×850 ×1380 | 540×950 ×1450 | 540×950 ×1450 | 540×950 ×1570 | 640×1000 ×1800 | 790×1450 ×1810 | 請洽詢 |
| 重量(kg) | 130 | 175 | 211 | 251 | 288 | 365 | 415 | 440 | 490 | 505 | 520 | 843 | 1,300 |
三相機種滿載補償 3 秒。尺寸、外觀可依現場客製。表格可左右滑動。
VSP 串接在旁路架構上。過溫、電容異常、過電流、過電壓等任何關鍵錯誤都會觸發連鎖控制,自動切回旁路,機台繼續由市電供電。
電容板經絕緣處理,防止漏液與正負極短路;另可加裝溫度監控、散熱風扇與防火隔間管理。
壓降發生在幾點?哪一相?掉多深、多久?廠務可以拿著波形向台電、向管理層說清楚。用電量與碳排紀錄也能直接放進 ESG 報告。


有。標準機種從單相 0.85 kVA 到三相 150 kVA,共 15 種容量,每一種都有 EMC(電磁相容,2014/30/EU)與 LVD(低電壓安全,2014/35/EU)兩份 CE 文件,依據的是不斷電設備的歐盟標準 EN 62040 系列。其中 9 種容量由捷克國家級檢測機構 SZÚ(Strojírenský zkušební ústav)審查技術文件並出具符合性證明;其餘 6 種為製造商依同一標準簽署的 EC 符合性聲明。
點證書可放大檢視。為保護供應鏈資訊,證書上的製造商名稱、地址與簽名已遮蔽;需要完整文件(例如送審、進口報關)時,請與我們聯絡。
判斷原則很簡單:過去一年,哪幾台機台因為「電閃一下」就停機?從那幾台開始。
Stepper/Scanner、Etcher、CVD、PVD、Sputter、Ion Implant
避免製程中斷、Wafer 報廢、重新校正Grinder、Dicing Saw、CMP
避免加工途中瞬停、Wafer 損傷Tester、Handler、Die Bonder、Wire Bonder
避免 Lot 中斷、重新初始化Robot、EFEM、Sorter、OHT/AMHS
避免 Servo、PLC、Robot 掉電 resetVacuum/Cryo Pump、Chiller、Blower
避免製程設備連鎖停機Reflow、Oven、Furnace 控制系統
避免溫控、風扇、輸送異常Coater、曝光、鍍膜、Laser、CNC
避免加工中斷、產品報廢IPC、PLC、控制器、通訊設備
避免 Data Loss、控制中斷最常用在:微影:塗佈・曝光・顯影、晶圓針測、最終測試、回焊、CMP 平坦化、背面研磨
點任一張流程圖,會直接打開並用橘色外框標出所有用得到的站;點格子可看該站說明。數字依 DEYly 整理的 半導體製程流程圖 計算。
POC 最有說服力的一刻:下一次壓降時,沒裝 VSP 的機台 Alarm、停機、復機數小時;裝了 VSP 的機台照常生產,只留下一筆事件紀錄。
要看「電壓不穩」是哪一種。如果是燈閃一下機台就跳、重開就正常,屬於瞬間電壓驟降,壓降保護器正好對症;如果是長時間停電,需要 UPS 或發電機;如果是電壓長時間偏高或偏低,需要穩壓設備(AVR);如果是設備被突波燒毀,需要突波保護器。先從跳機紀錄確認是哪一種,再決定。打雷跳機是突波還是壓降? →
電壓驟降是電壓短時間掉到額定值的 10–90% 後又恢復,電並沒有斷;停電則是電壓掉到 10% 以下。依 IEEE 1159 的定義,驟降持續半個週期到 1 分鐘,台灣園區常見的多半只有約 0.1 秒,人只會看到燈閃一下。
因為機台的控制系統撐不過 0.1 秒的掉電。泵浦、加熱器、馬達靠慣性撐得過,但 PLC、控制電源、電磁開關在數毫秒內就會 reset,機台隨即 Alarm 停機,接著要花數小時重新開機、檢查與 qualify。
電壓驟降多半來自廠外,例如雷擊、線路故障、鄰近用戶設備故障或工程挖損,工廠無法阻止它發生,只能讓設備撐過去。做法有三層:選用符合 SEMI F47 的設備;替會 reset 的控制迴路加裝壓降保護器或 UPS;用電力品質監測記錄每次壓降,從最常跳機的機台開始保護。看完整的 5 種預防方法 →
UPS 負責停電續航,壓降保護器專門擋 3 秒內的瞬間壓降。Online UPS 也擋得住壓降,但雙轉換 24 小時運轉會持續損耗約 3–6% 電力,鉛酸電池 3–5 年要換;壓降保護器平時走旁路幾乎不耗電,用超級電容免換電池。如果會 reset 的控制迴路已全部接在容量足夠的 Online UPS 上,就不需要再裝。
因為 SEMI F47 只要求主設備在電壓剩 50% 持續 0.2 秒、70% 持續 0.5 秒、80% 持續 1 秒內不停機。台灣實際的壓降常低於 50%、三相不平衡或連續發生,而且 Robot、通訊、控制電源等周邊元件不一定經過驗證,所以符合 F47 的機台仍可能停機。
依要保護的控制迴路負載來選,不是依整台機台的容量。一台 100 kVA 的機台,只保護 PLC、IPC、Robot、控制電源與 EMO 迴路,通常只需要幾 kVA;例如空壓機只接控制單元,850 VA 就足夠。標準機種單相 850 VA–10 kVA、三相 5–200 kVA,實際容量要依機台配線現場評估。看 5 個計算步驟與實算範例 →
額定負載下最長補償 3 秒(850 VA 與 1 kVA 機種為 2 秒),切換時間平均 0.7–1 毫秒。它的定位是擋瞬間壓降,不是停電續航;停電超過 3 秒仍需要 UPS 或發電機,兩者可以並存。
擋得住,只要累計補償時間在容量範圍內。三相機種可在 3 秒補償容量內持續補償;單相 850 VA 與 1 kVA 機種在 2 秒內可重複補償。放電後會自動回充。
不會。壓降保護器串接在旁路架構上,本身發生過溫、電容異常、過電流或過電壓時,會自動切回旁路,機台繼續由市電供電。
不需要換電池。壓降保護器用超級電容儲能,設計壽命約 10 年,建議第 8 年檢查;機上內建電容剩餘效能量測,可以提前掌握狀態。相比之下,UPS 的鉛酸電池通常 3–5 年就要更換。
價格主要由四件事決定:要保護的負載容量(單相 850 VA 到三相 200 kVA,差距很大)、相數與電壓、安裝位置與配線工程,以及是否需要客製。因為只保護會 reset 的控制迴路,實際需要的容量通常比整台機台小很多,所以先量測、再報價最準。歡迎提供機台型號與跳機紀錄,我們依現場評估後提供正式報價。預約評估與報價 →
取決於接線位置。牽涉機台內部配線時可能影響保固,須先與設備商共同確認接線方式再導入;DEYly 可以配合設備商一起評估。