重點摘要:電壓驟降是什麼?
電壓驟降是供電電壓有效值突然掉到額定值的 90% 以下(但還高於 10%),持續 0.5 週波到 1 分鐘後恢復的現象;掉到 10% 以下才算停電。它多半由廠外的線路短路引起,例如雷擊、鳥類碰觸、工程挖損或鄰近用戶設備故障,工廠無法阻止發生。台灣園區常見的壓降只有約 0.1 秒,但足以讓機台的控制電源、PLC、電磁開關掉電 reset,造成數小時的停機。
電壓驟降是什麼?電沒有斷,但電壓突然掉下去
依 IEEE 1159 的定義,電壓驟降(voltage sag)是指電壓有效值降到額定值的 10–90%,持續半個週波到 1 分鐘。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?〉)。
中文說法很多:電壓驟降、電力驟降、電壓瞬降、瞬間壓降,指的都是同一件事;歐洲與 IEC 標準習慣稱為 voltage dip。百分比指的是「還剩多少電壓」:220 V 系統發生「剩 70%」的壓降,電壓是掉到約 154 V,不是掉了 70%。
| 現象 | 電壓 | 持續時間 | 現場看到什麼 |
|---|---|---|---|
| 電壓驟降(Sag) | 剩額定值的 10–90% | 半個週波到 1 分鐘 | 燈閃一下,敏感設備跳脫或 reset |
| 停電(Interruption) | 低於 10% | 半個週波以上,可能數小時 | 燈全暗,所有設備停止 |
| 電壓突升(Swell) | 高於 110% | 半個週波到 1 分鐘 | 少見,可能損壞電子元件 |
| 長時間低電壓(Undervoltage) | 低於 90% | 超過 1 分鐘 | 馬達過熱、設備運轉異常 |
IEEE 1159 再依時間細分:0.5–30 週波為瞬時(instantaneous)、30 週波到 3 秒為短暫(momentary)、3 秒到 1 分鐘為暫時(temporary)(Power Monitors,Understanding IEEE 1159 Definitions)。
還有一個常被混用的詞:電子學裡的「壓降」,例如二極體壓降、線路壓降,是電流流過元件或導線時兩端的電壓差,是穩定存在的電路現象,跟電網的電壓驟降是兩回事。
電壓驟降的 6 種常見原因
多數電壓驟降來自電網上某處發生短路:故障點附近的電壓被瞬間拉低,直到保護設備把故障隔離,電壓才恢復。同一個電網上的用戶都會一起感受到,所以你的工廠沒出事,也會跟著壓降。
1. 雷擊與天候
雷擊線路、強風吹倒樹木碰觸電線、沿海鹽害造成絕緣劣化,都會引起輸配電線路短路,讓附近整片電網瞬間被拉低。
2. 鳥類與動物碰觸
鳥類、松鼠等動物碰觸供電設備造成短路。台電說明的南科壓降肇因中,就包括鳥類碰觸。
3. 工程挖損
道路或管線施工不慎挖斷、勾到地下或架空電纜,供電瞬間受影響。這也是台電列出的南科壓降肇因之一。
4. 鄰近用戶設備故障
別家工廠的變壓器或設備出事,同一電網上的你也會跟著壓降。2022 年竹科壓降,就是一家特高壓用戶的自備主變壓器故障造成。
5. 供電設備故障或老化
變電所開關、輸電線路或電纜故障。2023 年南科、2025 年竹科與高雄的壓降,起因都是台電變電所或電纜設備故障。
6. 廠內大型設備啟動
大型馬達、空壓機、冰水主機啟動時的大電流,會把廠內電壓短暫拉低。這是少數來自廠內、可以自己改善的原因,例如改用軟啟動或變頻啟動。
怎麼分辨是廠外還是廠內造成的?
先看兩件事。第一,跳機時間點有沒有對上廠內大型設備啟動;對得上,多半是廠內問題。第二,同一時間是不是有好幾台、甚至隔壁廠也一起出狀況,燈也閃了一下;是的話,幾乎都是電網端的壓降。打雷時跳機的判斷方式,請見〈打雷時機台常跳機,是突波還是壓降?〉。
為什麼 0.1 秒的壓降,會讓機台停好幾個小時?
泵浦、加熱器、馬達靠慣性撐得過 0.1 秒,真正撐不住的是控制系統:交流控制繼電器、電磁接觸器、控制電源與 PLC 在數毫秒內就可能掉電 reset。控制系統一 reset,整台機台就 Alarm 停機,接著是重新開機、檢查、重新 qualify,晶圓或在製品可能報廢。
所以壓降的損失通常不在那 0.1 秒,而在後面的復機時間。這也代表改善不必保護整台機台,只要找出撐不住的少數元件就好,做法請見〈舊設備沒通過 SEMI F47,怎麼改善?〉。
台灣園區電壓驟降事件時間軸
以下整理台電說明與新聞報導中,有明確日期與地點的園區壓降事件。這些只是上了新聞的幾起,未見報的壓降次數更多。
南科一年 13 次電壓驟降
依台電說明,南科 2020 年發生 13 次電壓驟降,2021 年到 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。同一時期,有南科廠商表示自家統計「一季 18 次」,雙方數字有落差。
來源:工商時報,2021/4/16;自由時報,2021/4/15新竹科學園區
一家 161kV 特高壓用戶的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。台電供電沒有中斷,但部分用戶設備因壓降啟動保護而跳脫。
來源:台電新聞稿(經濟部網站),2022/3/2南部科學園區
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、部分機台需要重新開機。
來源:中央社,2023/6/1新竹科學園區(除夕夜)
台電龍潭變電所設備故障,345kV 輸電線路跳脫,竹科部分用戶電壓短暫驟降、沒有停電。多家半導體廠機台警報大響,工程師在除夕夜被召回廠處理。
來源:TVBS 新聞,2025/1/29高雄(前鎮、楠梓、南科高雄園區)
台電高港超高壓變電所的連絡電纜在加壓過程中故障,高雄多區電壓驟降,前鎮與楠梓科技產業園區、南科高雄園區受影響,高鐵、高捷、自來水等大用戶的廠內設備跳脫。
來源:TVBS 新聞,2025/5/9
DEYly 帝亞智能整理。事件細節以各來源報導與台電說明為準;有新的公開事件會持續補上。
電壓驟降可以預防嗎?
電網端的壓降,工廠沒辦法阻止,能做的是讓設備撐過去。依成本由低到高,常見做法有:調整欠壓保護設定、強化控制元件、在控制迴路加裝壓降保護器、加裝線上式 UPS,以及新購設備要求符合 SEMI F47。各種做法怎麼選,請見〈工廠電壓驟降怎麼預防?〉與〈電壓驟降保護設備怎麼選?〉。
常見問題
電壓驟降、電力驟降、電壓瞬降是一樣的東西嗎?
是。三個說法都指電壓短時間掉到額定值的 10–90% 後又恢復,英文是 voltage sag(歐洲常用 voltage dip)。現場也常說「瞬間壓降」或「電閃一下」。
電壓驟降和停電差在哪?
差在電有沒有斷。電壓驟降時電壓還剩 10–90%,持續供電;電壓掉到 10% 以下才算停電(中斷)。驟降通常不到 1 秒,停電可能數秒到數小時。
電壓驟降通常持續多久?
依 IEEE 1159 的定義,從半個週波到 1 分鐘都算。台灣園區常見的壓降多半只有約 0.1 秒,例如台電說明 2022 年竹科事件的壓降持續約 0.1 秒。
電壓驟降的原因是什麼?
常見有六種:雷擊與天候、鳥類或動物碰觸、工程挖損、鄰近用戶設備故障、供電設備故障或老化,以及廠內大型設備啟動。前五種來自廠外,工廠無法阻止發生,只能讓設備撐過去。
電壓驟降和電子學講的「壓降」一樣嗎?
不一樣。電子學的壓降是指電流流過二極體、電阻或導線時兩端的電壓差,例如「二極體壓降 0.7 V」,是穩定存在的現象;電壓驟降是電網供電電壓短時間掉下去又恢復的電力品質事件。
電壓驟降可以預防嗎?
電網端的壓降無法由工廠預防,能做的是讓設備撐過去:新購設備要求符合 SEMI F47、替會 reset 的控制迴路加裝壓降保護器或 UPS,並用電力品質監測記錄每一次壓降。